KR20190133131A - Nonaqueous electrolyte solution, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method of producing nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte solution, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method of producing nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a nonaqueous electrolyte solution used in a nonaqueous electrolyte secondary battery, which contains, as a nonaqueous solvent, cyclic carbonate and fluorinated carboxylic acid ester having two fluorine atoms on an alpha-carbon atom derived from carboxylic acid.

Description

비수 전해액, 비수 전해액 이차 전지 및 비수 전해액 이차 전지의 제조 방법 {NONAQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION, NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY, AND METHOD OF PRODUCING NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY}Nonaqueous Electrolyte, Non-aqueous Electrolyte Secondary Battery and Non-Aqueous Electrolyte Secondary Battery Manufacturing Method

본 발명은 비수 전해액, 비수 전해액 이차 전지 및 비수 전해액 이차 전지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a nonaqueous electrolyte, a nonaqueous electrolyte secondary battery and a nonaqueous electrolyte secondary battery.

리튬 이온 이차 전지 또는 그 밖의 비수 전해액 이차 전지는, 기존의 전지에 비하여, 소형, 경량이면서 또한 고에너지 밀도이며, 출력 밀도가 우수하다. 이로 인해, 최근들어 하이브리드 차, 전기 자동차 등의 차량 구동용 전원으로서 바람직하게 사용되고 있다. 일반적으로, 이러한 종류의 비수 전해액 이차 전지에 사용되는 전해액은, 산화를 받기 어려운 성질을 갖는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 전위창이 넓은 전해액이 바람직하다.A lithium ion secondary battery or other nonaqueous electrolyte secondary battery has a small size, a light weight, a high energy density, and an excellent output density as compared with a conventional battery. For this reason, in recent years, it is used suitably as a vehicle power supply for hybrid cars, electric vehicles, etc. Generally, it is preferable that the electrolyte solution used for this kind of nonaqueous electrolyte secondary battery has a property which is hard to receive oxidation. In other words, an electrolyte having a wide potential window is preferable.

비수 전해액 이차 전지에 사용되는 전해액으로서는, 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 디에틸카르보네이트 등의 카르보네이트계 용매에, 리튬염 등의 지지염을 용해시킨 것이 사용되고 있다. 한편, 이차 전지의 고에너지 밀도화 등의 한층 더한 성능 향상의 관점에서, 이러한 카르보네이트계 용매보다도 산화되기 어려운 용매를 사용한 전해액이 요망되고 있다. 카르보네이트계 용매보다도 산화되기 어려운 용매로서, 불소화 용매를 사용하는 것이 검토되고 있다. 불소화 용매란, 분자 중에 불소 원자가 도입된 용매이다. 불소화 용매를 사용한 전해액에 관한 기술 문헌으로서 일본 특허 공개 제2016-027548을 들 수 있다.As electrolyte solution used for a nonaqueous electrolyte secondary battery, what melt | dissolved supporting salts, such as lithium salt, in carbonate solvents, such as ethylene carbonate, a propylene carbonate, and diethyl carbonate, is used. On the other hand, from the viewpoint of further performance improvement, such as high energy density of a secondary battery, the electrolyte solution using the solvent which is harder to oxidize than such a carbonate solvent is desired. As a solvent which is harder to oxidize than a carbonate type solvent, using a fluorinated solvent is examined. A fluorinated solvent is a solvent in which a fluorine atom is introduced into a molecule. As a technical document regarding an electrolytic solution using a fluorinated solvent, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-027548 is mentioned.

일본 특허 공개 제2016-027548에는, 정극과 부극과 비수 전해액을 구비한 비수 전해액 이차 전지에 있어서, 비수 전해액의 비수용매로서 불소화 프로피온산메틸과 불소화 환상 카르보네이트의 혼합 용매를 사용하는 것이 제안되고 있다. 동일 문헌에는, 이러한 구성에 의해, 충전 보존 시에 있어서의 부반응을 억제 가능하게 함이 기재되어 있다. 그러나, 본 발명자들의 검토에 의하면, 용매 분자 중에 불소 원자를 도입한 불소화 용매는 점도 증가가 일어나기 쉬워, 비수 전해액의 도전율이 저하되기 쉽다는 결점이 있다. 비수 전해액의 내산화성의 향상을 도모하면서, 높은 도전율을 실현할 수 있는 비수 전해액이 요구되고 있다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-027548 proposes to use a mixed solvent of methyl fluoride propionate and fluorinated cyclic carbonate as a nonaqueous solvent of a nonaqueous electrolyte in a nonaqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte. . The same document describes that such a configuration makes it possible to suppress side reactions during charge storage. However, according to the investigation by the present inventors, the fluorinated solvent which introduce | transduced the fluorine atom in a solvent molecule tends to increase a viscosity, and there exists a fault that the electrical conductivity of a nonaqueous electrolyte is easy to fall. There is a demand for a nonaqueous electrolyte that can achieve high electrical conductivity while improving oxidation resistance of the nonaqueous electrolyte.

본 발명은 내산화성이 우수하면서, 또한 높은 도전율을 실현할 수 있는 비수 전해액을 제공하는 것이다. 또한, 그러한 비수 전해액을 구비한 비수 전해액 이차 전지 및 해당 비수 전해액 이차 전지의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.The present invention is to provide a nonaqueous electrolyte which is excellent in oxidation resistance and can realize high electrical conductivity. Moreover, another object is to provide the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with such a nonaqueous electrolyte solution, and the manufacturing method of this nonaqueous electrolyte secondary battery.

본 발명자들은, 비수 전해액에 함유시킴으로써 높은 도전율을 실현할 수 있는 불소화 용매를 탐색했다. 그 결과, 에스테르 골격에 대하여 특정한 불소화율과 불소화 위치를 갖는 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트를 조합하여 사용함으로써 높은 도전율을 실현할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors searched for the fluorinated solvent which can implement | achieve a high electrical conductivity by containing in a nonaqueous electrolyte solution. As a result, it was found out that high conductivity can be achieved by using a combination of a fluorinated carboxylic acid ester having a specific fluorination rate and a fluorinated position with a cyclic carbonate relative to the ester skeleton, thereby completing the present invention.

본 발명의 제1 양태는, 비수 전해액 이차 전지에 사용되는 비수 전해액에 관한 것이다. 이 비수 전해액은, 비수용매로서, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자(COOR와 인접한 1번째의 탄소 원자) 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르(XCF2COOR)와 환상 카르보네이트를 포함한다. 이렇게 카르복실산에스테르에 있어서의 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트를 조합하여 사용함으로써, 비수 전해액의 내산화성 및 도전율을 크게 향상시킬 수 있다.The 1st aspect of this invention relates to the nonaqueous electrolyte solution used for a nonaqueous electrolyte secondary battery. This non-aqueous electrolyte is a non-aqueous solvent and includes a fluorinated carboxylic acid ester (XCF 2 COOR) and a cyclic carbonate having two fluorine atoms on the α carbon atom (the first carbon atom adjacent to COOR) derived from carboxylic acid. It includes. Thus, by using the fluorinated carboxylic acid ester which has two fluorine atoms, and cyclic carbonate in combination on the alpha carbon atom derived from carboxylic acid in carboxylic acid ester, the oxidation resistance and conductivity of a nonaqueous electrolyte solution are improved significantly. You can.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르 및 상기 환상 카르보네이트의 함유량의 비(불소화 카르복실산에스테르:환상 카르보네이트)가 체적 기준으로 50:50 내지 95:5의 범위여도 된다. 이러한 불소화 카르복실산에스테르 및 환상 카르보네이트의 함유량의 비의 범위 내이면, 비수 전해액의 도전성 향상 효과가 보다 적합하게 발휘될 수 있다.In the first aspect of the present invention, the ratio of the content of the fluorinated carboxylic acid ester and the cyclic carbonate (fluorinated carboxylic acid ester: cyclic carbonate) is 50:50 to 95: 5 based on volume. Range may be sufficient. If it exists in the range of ratio of content of such fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate, the electroconductive improvement effect of a nonaqueous electrolyte solution can be exhibited more suitably.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르로서, 하기 일반식 (A)로 표현되는 제1 화합물(화합물 A)을 포함해도 된다. 이러한 제1 화합물을 함유시킴으로써, 비수 전해액의 도전성을 보다 크게 향상시킬 수 있다.The 1st aspect of this invention may also contain the 1st compound (compound A) represented by the following general formula (A) as said fluorinated carboxylic acid ester. By containing such a 1st compound, the electroconductivity of a nonaqueous electrolyte solution can be improved more.

Figure pat00001
Figure pat00001

제1 화합물 중의 -R1은, -CH3, -CH2CH3, -CF2H, -CFH2, -CF3, -CH2CF3, -CH2CF2H, -CH2CFH2, -CFHCF3, -CFHCF2H, -CFHCFH2, -CF2CF3, -CF2CF2H 및 -CF2CFH2로 이루어지는 군으로부터 선택되어도 된다. -X는, -H, -CF2H, -CFH2 및 -CH3으로 이루어지는 군으로부터 선택되어도 된다.-R 1 in the first compound is -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CF 2 H, -CFH 2 , -CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 H, -CH 2 CFH 2 , -CFHCF 3 , -CFHCF 2 H, -CFHCFH 2 , -CF 2 CF 3 , -CF 2 CF 2 H and -CF 2 CFH 2 . -X may be selected from the group consisting of -H, -CF 2 H, -CFH 2, and -CH 3 .

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 환상 카르보네이트로서, 하기 일반식 (B)로 표현되는 제2 화합물(화합물 B)을 포함해도 된다. 이러한 제2 화합물을 함유시킴으로써, 비수 전해액의 도전성을 보다 크게 향상시킬 수 있다.The 1st aspect of this invention may also contain the 2nd compound (compound B) represented by the following general formula (B) as said cyclic carbonate. By containing such a 2nd compound, the electroconductivity of a nonaqueous electrolyte solution can be improved more.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 동일하거나 또는 상이한 치환기이며, 상기 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 및 불소 원자를 갖는 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되어도 된다.Wherein R 2 and R 3 in the second compound are the same or different substituents, and R 2 and R 3 in the second compound are each independently a group consisting of an alkyl group having a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group and a fluorine atom; It may be selected from.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 첨가제로서, 하기 일반식 (C)로 표현되는 제3 화합물(화합물 C)과, 하기 일반식 (D)로 표현되는 제4 화합물(화합물 D)을 포함해도 된다. 이러한 제3 화합물과 제4 화합물을 조합하여 비수 전해액에 함유시킴으로써, 해당 비수 전해액을 사용하여 구축된 이차 전지의 사이클 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.The first aspect of the present invention may further include, as an additive, a third compound (compound C) represented by the following general formula (C) and a fourth compound (compound D) represented by the following general formula (D). do. By combining such a third compound and a fourth compound in a nonaqueous electrolyte, the cycle durability of a secondary battery constructed using the nonaqueous electrolyte can be greatly improved.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, 제3 화합물 중의 R4는, 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기, 혹은 치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기여도 된다.Here, R <4> in a 3rd compound may be a C2-C8 alkylene group or the C2-C8 alkylene group which has a substituent.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 제4 화합물 중의 R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 불소 원자를 갖는 알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되어도 된다. 혹은, R5와 R6은 서로 결합한 방향환 또는 지방족환이어도 된다.Here, R <5> and R <6> in a 4th compound may respectively independently be selected from the group which consists of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, the alkyl group which has a fluorine atom, and an aryl group. Alternatively, R 5 and R 6 may be an aromatic ring or an aliphatic ring which is bonded to each other.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르로서, CHF2COOCH3, CH3CF2COOCH3, CFH2CF2COOCH3, CF2HCF2COOCH3, CHF2COOC2H5, CH3CF2COOC2H5, CFH2CF2COOC2H5, CF2HCF2COOC2H5, CHF2COOCH3의 어느 것을 포함해도 된다.The first aspect of the present invention further provides, as the fluorinated carboxylic acid ester, CHF 2 COOCH 3 , CH 3 CF 2 COOCH 3 , CFH 2 CF 2 COOCH 3 , CF 2 HCF 2 COOCH 3 , CHF 2 COOC 2 H 5 , CH 3 CF 2 COOC 2 H 5 , CFH 2 CF 2 COOC 2 H 5 , CF 2 HCF 2 COOC 2 H 5 , CHF 2 COOCH 3 may be included.

본 발명의 제1 양태는, 상기 불소화 카르복실산에스테르로서, CHF2COOCH3을 더 포함해도 된다.The first aspect of the present invention may further include CHF 2 COOCH 3 as the fluorinated carboxylic acid ester.

본 발명의 제1 양태는, 상기 환상 카르보네이트로서, 에틸렌카르보네이트, 모노플루오로에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 에틸에틸렌카르보네이트, (플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, (트리플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, 1,2-디플루오로에틸렌카르보네이트의 어느 것을 더 포함해도 된다.According to a first aspect of the present invention, the cyclic carbonate includes ethylene carbonate, monofluoroethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl ethylene carbonate, (fluoromethyl) ethylene carbonate, ( Trifluoromethyl) ethylene carbonate and 1,2-difluoroethylene carbonate may further be included.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 제3 화합물이 무수 숙신산이며, 상기 제4 화합물이 무수 말레산이어도 된다.In the first aspect of the present invention, the third compound may be succinic anhydride, and the fourth compound may be maleic anhydride.

본 발명의 제1 양태는, 또한, 상기 첨가제로서, 리튬디플루오로옥살라토보레이트, 리튬비스(옥살라토)보레이트의 어느 것을 포함해도 된다.The first aspect of the present invention may further include any of lithium difluorooxalatoborate and lithium bis (oxalato) borate as the additive.

본 발명의 제2 양태는, 정극과 부극과 비수 전해액을 구비하는 비수 전해액 이차 전지에 관한다. 이 비수 전해액 이차 전지가 구비하는 비수 전해액은, 비수용매로서, 환상 카르보네이트와, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르를 포함한다. 이러한 구성의 비수 전해액 이차 전지는, 비수 전해액의 도전율이 높아, 고성능의 것일 수 있다.The 2nd aspect of this invention relates to the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte. The nonaqueous electrolyte solution which this nonaqueous electrolyte secondary battery is equipped with as a nonaqueous solvent contains cyclic carbonate and fluorinated carboxylic acid ester which has two fluorine atoms on the alpha carbon atom derived from carboxylic acid. The nonaqueous electrolyte secondary battery of such a structure has high electrical conductivity of a nonaqueous electrolyte, and can be a high performance thing.

본 발명의 제2 양태는, 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르 및 상기 환상 카르보네이트의 함유량의 비(불소화 카르복실산에스테르:환상 카르보네이트)가 체적 기준으로 50:50 내지 95:5의 범위여도 된다. 이러한 불소화 카르복실산에스테르 및 환상 카르보네이트의 함유량의 비의 범위 내이면, 예를 들어 초기 저항이 낮은 고성능의 이차 전지가 실현될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, the ratio of the content of the fluorinated carboxylic acid ester and the cyclic carbonate (fluorinated carboxylic acid ester: cyclic carbonate) is 50:50 to 95: 5 based on volume. Range may be sufficient. If it exists in the range of the ratio of content of such fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate, a high performance secondary battery with low initial stage resistance can be implement | achieved, for example.

본 발명의 제2 양태는, 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르로서, 상기 제1 화합물을 포함해도 된다. 이러한 제1 화합물을 비수 전해액에 함유시킴으로써, 보다 고성능의 이차 전지가 실현될 수 있다.The second aspect of the present invention may further contain the first compound as the fluorinated carboxylic acid ester. By containing such a first compound in the nonaqueous electrolyte, a higher performance secondary battery can be realized.

본 발명의 제2 양태는, 또한, 상기 환상 카르보네이트로서, 상기 제2 화합물을 포함해도 된다. 이러한 화합물 B를 비수 전해액에 함유시킴으로써, 예를 들어 초기 저항이 낮은 고성능의 이차 전지가 실현될 수 있다.The second aspect of the present invention may further include the second compound as the cyclic carbonate. By containing such a compound B in a nonaqueous electrolyte, a high performance secondary battery with low initial resistance can be realized, for example.

본 발명의 제3 양태는, 비수 전해액 이차 전지의 제조 방법에 관한다. 이 제조 방법은, 전지 조립체를 구축하는 공정을 포함한다. 상기 전지 조립체는, 정극 및 부극을 비수 전해액과 함께 전지 케이스 내에 수용하여 구축되어 있고, 상기 전지 조립체에 수용되는 상기 비수 전해액은, 비수용매와 첨가제를 포함한다. 상기 비수용매로서, 환상 카르보네이트와, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르를 포함한다. 상기 첨가제는, 상기 제3 화합물과 상기 제4 화합물을 포함한다. 또한, 상기 전지 조립체에 대하여 초기 충전 처리를 행하는 초기 충전 공정을 포함한다. 상기한 제조 방법에 의하면, 예를 들어 초기 저항이 낮으면서, 또한 사이클 내구성이 우수한 고성능의 이차 전지를 제조할 수 있다.The third aspect of the present invention relates to a method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery. This manufacturing method includes the process of building a battery assembly. The battery assembly is constructed by accommodating a positive electrode and a negative electrode in a battery case together with a nonaqueous electrolyte, and the nonaqueous electrolyte contained in the battery assembly includes a nonaqueous solvent and an additive. As said non-aqueous solvent, cyclic carbonate and fluorinated carboxylic acid ester which has two fluorine atoms on the alpha carbon atom derived from carboxylic acid are included. The said additive contains the said 3rd compound and the said 4th compound. It also includes an initial charging step of performing an initial charging process on the battery assembly. According to the above-described manufacturing method, for example, a high performance secondary battery having low initial resistance and excellent cycle durability can be manufactured.

본 발명의 예시적 실시예의 기술적 및 산업적 의의, 특징, 이점에 대하여 첨부 도면을 참조하여 이하에 설명한다.  상기 도면에서 유사한 부호는 유사한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 리튬 이온 이차 전지를 모식적으로 도시하는 도면이다.
The technical and industrial significance, features, and advantages of exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements in the figures.
1 is a diagram schematically showing a lithium ion secondary battery according to one embodiment.

이하, 적절히 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서의 치수 관계(길이, 폭, 두께 등)는 실제의 치수 관계를 반영하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 언급하고 있는 사항 이외의 사항이며 본 발명의 실시에 필요한 사항인, 정극 및 부극을 구비한 전극체의 구성 및 제법, 세퍼레이터의 구성 및 제법, 전지(케이스)의 형상 등, 전지의 구축에 관한 일반적 기술 등은, 당해 분야에 있어서의 종래 기술에 기초하는 당업자의 설계 사항으로서 파악될 수 있다. 본 발명은 본 명세서에 개시되어 있는 내용과 당해 분야에 있어서의 기술 상식에 기초하여 실시할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings suitably. In addition, the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each figure does not reflect actual dimensional relationship. In addition, the structure and manufacturing method of the electrode body provided with the positive electrode and the negative electrode which are matters other than what is specifically mentioned in this specification, and are necessary for the implementation of this invention, the structure and manufacturing method of a separator, the shape of a battery (case), etc. And general techniques related to battery construction can be understood as design matters of those skilled in the art based on the prior art in the art. The present invention can be practiced based on the contents disclosed herein and common technical knowledge in the field.

또한, 본 명세서에 있어서 비수 전해액 이차 전지란, 비수 전해액을 구비한 이차 전지를 의미한다. 비수 전해액이란, 전형적으로는 비수용매 중에 지지염(지지 전해질)을 포함하는 전해액이다. 또한, 리튬 이온 이차 전지란, 전해질 이온으로서 리튬 이온을 이용하여, 정부극 사이의 리튬 이온의 이동에 의해 충방전하는 이차 전지를 의미한다. 또한, 전극 활물질이란, 전하 담체가 되는 화학종을 가역적으로 흡장 및 방출할 수 있는 재료를 말한다. 전하 담체란, 리튬 이온 이차 전지에 있어서의 리튬 이온이다. 또한, 이하에서는, 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 비수 전해액을 설명하지만, 본 발명의 적용 대상을 한정하는 의도는 아니다.In addition, in this specification, a nonaqueous electrolyte secondary battery means the secondary battery provided with a nonaqueous electrolyte. The nonaqueous electrolyte is typically an electrolyte containing a supporting salt (supported electrolyte) in the nonaqueous solvent. In addition, a lithium ion secondary battery means the secondary battery which charges / discharges by the movement of lithium ion between stationary electrodes using lithium ion as electrolyte ion. In addition, an electrode active material means the material which can reversibly occlude and discharge | release the chemical species used as a charge carrier. A charge carrier is lithium ion in a lithium ion secondary battery. In addition, below, although the nonaqueous electrolyte solution used for a lithium ion secondary battery is demonstrated, it does not intend to limit the application target of this invention.

<비수 전해액><Non-aqueous electrolyte solution>

여기에 개시되는 기술의 바람직한 일 형태에 관한 비수 전해액은, 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 비수 전해액이며, 전형적으로는 25℃ 등의 상온에 있어서 액상을 나타내고, 바람직하게는 -20℃ 내지 60℃ 등의 사용 온도 영역 내에서 항상 액상을 나타낸다. 비수 전해액으로서는, 비수용매 중에 지지염을 용해 또는 분산시킨 것을 적합하게 채용할 수 있다. 지지염으로서는, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지에서는 리튬염이며, 일반적인 리튬 이온 이차 전지와 마찬가지의 것을 적절히 선택하여 채용할 수 있다. 예를 들어, LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, Li(CF3SO2)2N, LiN(FSO2)2, LiCF3SO3 등의 리튬염을 사용할 수 있다. 그 중에서도 LiPF6을 적합하게 채용할 수 있다. 상기 지지염의 농도는, 0.5㏖/L 내지 3.0㏖/L의 범위 내가 되도록 조제하는 것이 바람직하고, 0.5㏖/L 내지 2.0㏖/L가 보다 바람직하다.The nonaqueous electrolyte solution which concerns on the preferable one aspect of the technique disclosed here is a nonaqueous electrolyte solution used for a lithium ion secondary battery, and typically shows a liquid state at normal temperature, such as 25 degreeC, Preferably it is -20 degreeC-60 degreeC, etc. The liquid phase is always indicated within the temperature range of use. As the nonaqueous electrolyte, a solution in which the supporting salt is dissolved or dispersed in the nonaqueous solvent can be suitably employed. As a supporting salt, it is a lithium salt in a lithium ion secondary battery, for example, The thing similar to a general lithium ion secondary battery can be selected suitably, and can be employ | adopted. For example, lithium salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiN (FSO 2 ) 2 , LiCF 3 SO 3, and the like can be used. Especially, LiPF 6 can be employ | adopted suitably. It is preferable to prepare the density | concentration of the said support salt so that it may exist in the range of 0.5 mol / L-3.0 mol / L, and 0.5 mol / L-2.0 mol / L are more preferable.

<불소화 카르복실산에스테르><Fluorinated carboxylic acid ester>

여기에 개시되는 비수 전해액은, 비수용매로서, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트를 함유한다. 상기 불소화 카르복실산에스테르는, 일반식으로서 XCF2COOR로 표현되는 화합물이며, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자에 직접 결합한 수소 원자(H)의 2개가 불소 원자 (F)로 치환되어 있다. 이렇게 카르복실산에스테르에 있어서의 특정한 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 아세트산메틸과 환상 카르보네이트를 조합하여 사용함으로써, 비수 전해액의 내산화성 및 도전율을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 효과가 얻어지는 이유로서는, 특별히 한정적으로 해석되는 것은 아니지만, 예를 들어 이하와 같이 생각할 수 있다. 즉, 환상 카르보네이트는, 해당 환상 카르보네이트에 리튬 등의 양이온이 배위함으로써 전해액 중의 지지염이 양이온과 음이온으로 해리되기 쉬운 한편, 내산화성 등을 높이기 위하여 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르와 조합하여 사용하면, 전해액의 점도 증가가 일어나기 쉽다. 그로 인해, 전해액의 해리성보다도 점도 증가가 뛰어나, 도전율이 저하 경향이 될 수 있다. 이에 반하여, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르는, 환상 카르보네이트와의 상용성이 높으면서, 또한 확산성이 양호하여, 환상 카르보네이트와 조합하여 사용해도 점도 증가가 일어나기 어렵다. 이것이 도전율의 향상에 기여하고 있다고 생각된다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here contains the fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate which have two fluorine atoms on the alpha carbon atom derived from carboxylic acid as a nonaqueous solvent. The fluorinated carboxylic acid ester is a compound represented by XCF 2 COOR as a general formula, and two of hydrogen atoms (H) directly bonded to α carbon atoms derived from carboxylic acid are substituted with fluorine atoms (F). Thus, by using the combination of fluorinated methyl acetate and cyclic carbonate which have two fluorine atoms on the specific carbon atom in carboxylic acid ester, oxidation resistance and electrical conductivity of a nonaqueous electrolyte solution can be improved significantly. The reason why such an effect is obtained is not particularly limited, but can be considered as follows, for example. That is, cyclic carbonates are liable to dissociate the supporting salts in the electrolyte into cations and anions by coordinating cations such as lithium to the cyclic carbonates, while fluorinated carboxylic acid esters having fluorine atoms in order to increase oxidation resistance and the like. When used in combination with, the viscosity of the electrolyte is likely to increase. Therefore, viscosity increase is more excellent than the dissociation property of electrolyte solution, and electrical conductivity may become a tendency for a fall. On the contrary, the fluorinated carboxylic acid ester having two fluorine atoms on the α carbon atom derived from carboxylic acid has high compatibility with cyclic carbonate and good diffusibility, and is combined with cyclic carbonate. The viscosity increase hardly occurs even if used. It is thought that this contributes to the improvement of the electrical conductivity.

상기 불소화 카르복실산에스테르로서는, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 한, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 불소화 카르복실산에스테르에 있어서의 합계 탄소 원자수는, 전형적으로는 3 내지 15이며, 점도 증가를 억제하는 등의 관점에서는, 바람직하게는 3 내지 10, 보다 바람직하게는 3 내지 8, 더욱 바람직하게는 3 내지 5이다. 또한, 상기 불소화 카르복실산에스테르에 있어서의 불소 원자의 수는, 내산화성 향상 등의 관점에서, 1분자 중에 2개 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는 2 내지 20이며, 바람직하게는 2 내지 15, 보다 바람직하게는 2 내지 8, 더욱 바람직하게는 2 내지 5이다. 불소화 카르복실산에스테르에 있어서, 주쇄를 구성하는 탄소 원자에 결합한 수소 원자의 1 또는 2 이상이, 각각 독립적으로, 불소 원자 이외의 치환기로 더 치환된 불소화 카르복실산에스테르를 사용해도 된다. 상기 불소화 카르복실산에스테르의 적합예로서는, 하기 일반식 (A)에 의해 표현되는 화합물 A를 들 수 있다.The fluorinated carboxylic acid ester is not particularly limited as long as it has two fluorine atoms on the α carbon atom derived from carboxylic acid. For example, the total number of carbon atoms in the fluorinated carboxylic acid ester is typically 3 to 15, and from the viewpoint of suppressing the viscosity increase, preferably 3 to 10, more preferably 3 to 8, More preferably, it is 3-5. The number of fluorine atoms in the fluorinated carboxylic acid ester is not particularly limited as long as it is two or more in one molecule from the viewpoint of improving oxidation resistance and the like, but is typically 2 to 20, preferably 2 to 20 15, More preferably, it is 2-8, More preferably, it is 2-5. In the fluorinated carboxylic acid ester, fluorinated carboxylic acid ester in which one or two or more hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the main chain are further substituted with substituents other than fluorine atoms may be used independently. As a suitable example of the said fluorinated carboxylic acid ester, the compound A represented by the following general formula (A) is mentioned.

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, 화합물 A 중의 -R1은, -CH3, -CH2CH3, -CF2H, -CFH2, -CF3, -CH2CF3, -CH2CF2H, -CH2CFH2, -CFHCF3, -CFHCF2H, -CFHCFH2, -CF2CF3, -CF2CF2H 및 -CF2CFH2로 이루어지는 군으로부터 선택된다. -X는, -H(수소 원자), -CF2H, -CFH2 및 -CH3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 그 중에서도, 화합물 A에 의한 작용을 적합하게 발현시키는 관점에서, CHF2COOCH3, CH3CF2COOCH3, CFH2CF2COOCH3, CF2HCF2COOCH3, CHF2COOC2H5, CH3CF2COOC2H5, CFH2CF2COOC2H5, CF2HCF2COOC2H5가 바람직하고, 특히는 R1이 CH3이며, 또한, X가 수소 원자인 CHF2COOCH3(디플루오로아세트산메틸: MDFA)이 바람직하다.Here, -R 1 in Compound A is -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CF 2 H, -CFH 2 , -CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 H, -CH 2 CFH 2 , -CFHCF 3 , -CFHCF 2 H, -CFHCFH 2 , -CF 2 CF 3 , -CF 2 CF 2 H and -CF 2 CFH 2 . -X is selected from the group consisting of -H (hydrogen atom), -CF 2 H, -CFH 2 and -CH 3 . Among them, CHF 2 COOCH 3 , CH 3 CF 2 COOCH 3 , CFH 2 CF 2 COOCH 3 , CF 2 HCF 2 COOCH 3 , CHF 2 COOC 2 H 5 , CH 3 CF 2 COOC 2 H 5 , CFH 2 CF 2 COOC 2 H 5 , CF 2 HCF 2 COOC 2 H 5 is preferable, in particular, R 1 is CH 3 , and X is a hydrogen atom, CHF 2 COOCH 3 ( Methyl difluoroacetate: MDFA) is preferred.

불소화 카르복실산에스테르 및 환상 카르보네이트의 함유량의 비(체적 기준)는 특별히 한정되지 않는다. 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트를 병용하는 것에 의한 효과를 보다 잘 발휘시키는 관점에서, 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트의 체적비(불소화 카르복실산에스테르:환상 카르보네이트)가 50:50 내지 95:5인 것이 적당하며, 60:40 내지 95:5인 것이 바람직하고, 70:30 내지 95:5인 것이 보다 바람직하다. 높은 도전율을 얻는 등의 관점에서는, 불소화 카르복실산에스테르의 함유량을 환상 카르보네이트의 함유량 이상으로 하는 것이 효과적이다. 여기에 개시되는 기술은, 예를 들어 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트의 체적비가 80:20 내지 90:10인 형태로 바람직하게 실시될 수 있다.The ratio (volume basis) of the content of the fluorinated carboxylic acid ester and the cyclic carbonate is not particularly limited. From the viewpoint of better exhibiting the effect of using fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate in combination, the volume ratio (fluorinated carboxylic acid ester: cyclic carbonate) of fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate is 50. It is suitable that it is: 50-95: 5, It is preferable that it is 60: 40-95: 5, It is more preferable that it is 70: 30-95: 5. It is effective to make content of a fluorinated carboxylic acid ester more than content of cyclic carbonate from a viewpoint of obtaining high electrical conductivity. The technique disclosed herein can be preferably carried out, for example, in a form in which the volume ratio of the fluorinated carboxylic acid ester and the cyclic carbonate is 80:20 to 90:10.

<환상 카르보네이트><Cyclic carbonate>

상기 불소화 카르복실산에스테르와 병용되는 환상 카르보네이트로서는, 리튬 이온 이차 전지의 비수 전해액에 비수용매로서 사용할 수 있음이 알려져 있는 각종 환상 카르보네이트를 특별히 한정없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌카르보네이트(EC; C3H4O3: 탄산에틸렌 또는 1,3-디옥솔란-2-온), 프로필렌카르보네이트(PC), 부틸렌카르보네이트(BC), 펜틸렌카르보네이트, 비닐렌카르보네이트(VC), 혹은 이들의 유도체를 적합하게 들 수 있다. 그 중에서도, 고유전율을 나타내는 EC 및 그의 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. EC 및 그의 유도체의 적합예로서는, 하기 일반식 (B)에 의해 표현되는 화합물 B를 들 수 있다.As cyclic carbonate used together with the said fluorinated carboxylic acid ester, various cyclic carbonates known to be usable as a nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte of a lithium ion secondary battery can be used without particular limitation. For example, ethylene carbonate (EC; C 3 H 4 O 3 : ethylene carbonate or 1,3-dioxolan-2-one), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), Pentylene carbonate, vinylene carbonate (VC), or derivatives thereof are mentioned suitably. Especially, it is preferable to use EC and its derivative which show high dielectric constant. As a suitable example of EC and its derivative (s), the compound B represented by following General formula (B) is mentioned.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, 화합물 B 중의 R2 및 R3은 동일하거나 또는 상이한 치환기이며, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 및 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 즉, 바람직한 일 형태에서는, 에틸렌카르보네이트 유도체는, EC의 복소환(5원환)을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합한 4개의 수소 원자(H) 중 1 내지 2개가 불소 원자 또는 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기에 의해 치환되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 에틸렌카르보네이트 유도체는, 그 각 기하 이성체를 포함하는 개념이다. 또한, 에틸렌카르보네이트 유도체의 R2, R3의 치환 위치는, 각각 독립적으로 1위치 또는 2위치로 한다.Here, R <2> and R <3> in the compound B are the same or different substituents, and are each independently selected from the group which consists of an alkyl group which may be substituted by the hydrogen atom, a fluorine atom, and a fluorine atom. That is, in a preferable embodiment, even if one or two of the four hydrogen atoms (H) directly bonded to the carbon atoms constituting the heterocycle (5-membered ring) of EC are substituted with a fluorine atom or a fluorine atom in the ethylene carbonate derivative It is substituted by the alkyl group to become. In addition, in this specification, an ethylene carbonate derivative is a concept containing each geometric isomer. In addition, the substituted positions of R <2> , R <3> of an ethylene carbonate derivative are respectively independently 1 position or 2 positions.

상기 화합물 B에 있어서, 복소환을 구성하는 탄소 원자 상의 2개의 치환기 R2 및 R3의 적어도 한쪽, 예를 들어 양쪽은, 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기일 수 있다. R2 및 R3은 직쇄상이어도 되고 분지상이어도 된다. 비수 전해액의 저점도화, 도전율의 향상 등의 관점에서, R2 및 R3의 합계 탄소 원자수가 1 내지 12인 화합물 B를 바람직하게 채용할 수 있다. 또한, R2 및 R3의 합계 탄소 원자수가 1 내지 6, 전형적으로는 1 내지 4, 예를 들어 1 또는 2인 화합물 B를 채용할 수 있다. 탄소 원자수가 너무 많으면, 비수 전해액의 점도가 높아지거나, 이온 전도성이 저하되거나 하는 경우가 있을 수 있다. 마찬가지의 이유로부터, 통상은, 알킬기는 직쇄상인 것이 바람직하다. 예를 들어, R2 및 R3은, 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기일 수 있다. 또한, R2 및 R3은, 1 내지 4, 전형적으로는 1 또는 2의 알킬기일 수 있다. 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-메틸-2-메틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, 헥실기 등이 예시된다. 또한, 내산화성을 높이는 등의 관점에서, 이들 알킬쇄 골격의 수소 원자의 1 또는 2개 이상이 불소 원자로 치환된 구조의 기, 즉 탄소 원자수 1 내지 6의 불소화 알킬기여도 된다. 알킬쇄 골격에 있어서의 말단의 탄소 원자에 결합하는 수소 원자가 불소 원자로 치환되어 있는 불소화 알킬기인 것이 바람직하다. 불소화 알킬기를 채용하는 경우, 불소 원자의 수는 알킬쇄 골격 중에 하나 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 12로 하는 것이 적당하고, 1 내지 7, 예를 들어 1 내지 5, 전형적으로는 1 내지 3으로 해도 된다.In the said compound B, at least one of the two substituents R <2> and R <3> on the carbon atom which comprises a heterocycle, for example, both may be the alkyl group which may be substituted by the fluorine atom. R <2> and R <3> may be linear or branched form. From the standpoint of lowering the viscosity of the nonaqueous electrolyte, improving the conductivity, and the like, a compound B having 1 to 12 carbon atoms in total of R 2 and R 3 can be preferably employed. It is also possible to employ Compound B in which the total carbon atoms of R 2 and R 3 are 1 to 6, typically 1 to 4, for example 1 or 2. When there are too many carbon atoms, the viscosity of a nonaqueous electrolyte solution may become high, or ion conductivity may fall. For the same reason, it is usually preferable that the alkyl group is linear. For example, R 2 and R 3 may be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. In addition, R 2 and R 3 may be 1 to 4, typically 1 or 2, alkyl groups. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methyl-2-methylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, hexyl group, etc. are illustrated. In addition, from the viewpoint of increasing the oxidation resistance, a group having a structure in which one or two or more hydrogen atoms of these alkyl chain skeletons are substituted with fluorine atoms, that is, a fluorinated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be used. It is preferable that the hydrogen atom couple | bonded with the carbon atom of the terminal in an alkyl chain skeleton is a fluorinated alkyl group substituted with the fluorine atom. In the case of employing a fluorinated alkyl group, the number of fluorine atoms is not particularly limited as long as it is at least one in the alkyl chain skeleton, but is preferably 1 to 12, preferably 1 to 7, for example, 1 to 5, typically 1 to 3 You may make it.

화합물 B의 일 적합예로서, R2 및 R3 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 불소 원자인 구조, R2 및 R3 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R2 및 R3 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R2 및 R3의 양쪽이 수소 원자인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 B의 구체예로서, 에틸렌카르보네이트(EC), 모노플루오로에틸렌카르보네이트(MFEC), 프로필렌카르보네이트(PC), 에틸에틸렌카르보네이트, (플루오로메틸)에틸렌카르보네이트(FPC), (디플루오로메틸)에틸렌카르보네이트(DFPC), (트리플루오로메틸)에틸렌카르보네이트(TFPC) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 화합물 B에 의한 도전성의 향상 등의 작용을 적합하게 발현시키는 관점에서, EC, MFEC, PC, FPC, TFPC가 바람직하다.As one suitable example of compound B, one of R 2 and R 3 is a hydrogen atom, the other is a fluorine atom, one of R 2 and R 3 is a hydrogen atom, and the other is an alkyl group having 4 or less carbon atoms Examples of the phosphorus structure, one of R 2 and R 3 are hydrogen atoms, the other is a fluorinated alkyl group having 4 or less carbon atoms, a structure in which both R 2 and R 3 are hydrogen atoms, and the like. As an embodiment of such compound B, ethylene carbonate (EC), monofluoroethylene carbonate (MFEC), propylene carbonate (PC), ethyl ethylene carbonate, (fluoromethyl) ethylene carbonate (FPC), (difluoromethyl) ethylene carbonate (DFPC), (trifluoromethyl) ethylene carbonate (TFPC), etc. are mentioned. Especially, EC, MFEC, PC, FPC, and TFPC are preferable from the viewpoint of appropriately expressing the action such as the improvement of conductivity by Compound B.

화합물 B의 일 적합예로서, R2 및 R3 중 한쪽이 불소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R2 및 R3 중 한쪽이 불소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R2 및 R3의 양쪽이 불소 원자인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 B의 구체예로서, 1,2-디플루오로에틸렌카르보네이트(DFEC), 1-플루오로-2-메틸에틸렌카르보네이트, 1-플루오로-2-에틸에틸렌카르보네이트, 1-플루오로-2-(플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, 1-플루오로-2-(디플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, 1-플루오로-2-(트리플루오로메틸)에틸렌카르보네이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 화합물 B에 의한 도전성의 향상 등의 작용을 적합하게 발현시키는 관점에서, DFEC가 바람직하다.As one suitable example of compound B, one of R 2 and R 3 is a fluorine atom, the other is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, one of R 2 and R 3 is a fluorine atom, and the other is a carbon atom The structure etc. which are several fluorinated alkyl groups, the structure whose both R <2> and R <3> are a fluorine atom, etc. are illustrated. As an embodiment of such compound B, 1,2-difluoroethylene carbonate (DFEC), 1-fluoro-2-methylethylene carbonate, 1-fluoro-2-ethylethylene carbonate, 1 -Fluoro-2- (fluoromethyl) ethylenecarbonate, 1-fluoro-2- (difluoromethyl) ethylenecarbonate, 1-fluoro-2- (trifluoromethyl) ethylenecarbonate Nate etc. are mentioned. Especially, DFEC is preferable from a viewpoint which expresses effects, such as the improvement of electroconductivity by compound B, suitably.

화합물 B의 다른 예로서, R2 및 R3 중 한쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R2 및 R3의 양쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R2 및 R3의 양쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 B의 구체예로서, 1,2-디메틸에틸렌카르보네이트, 1,2-디에틸에틸렌카르보네이트, 1-플루오로메틸-2-메틸에틸렌카르보네이트, 1-디플루오로메틸-2-메틸에틸렌카르보네이트, 1-트리플루오로메틸-2-메틸에틸렌카르보네이트, 1-플루오로메틸-2-(플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, 1-디플루오로메틸-2-(플루오로메틸)에틸렌카르보네이트 등을 들 수 있다.As another example of the compound B, one of R 2 and R 3 is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and the other is a fluorinated alkyl group having 4 or less carbon atoms, and both of R 2 and R 3 have 4 carbon atoms The structure etc. which are the following alkyl groups, the structure whose both R <2> and R <3> are fluorinated alkyl groups of 4 or less carbon atoms are illustrated. As a specific example of such a compound B, 1,2-dimethylethylene carbonate, 1,2-diethylethylene carbonate, 1-fluoromethyl-2-methylethylene carbonate, 1-difluoromethyl- 2-methylethylene carbonate, 1-trifluoromethyl-2-methylethylene carbonate, 1-fluoromethyl-2- (fluoromethyl) ethylene carbonate, 1-difluoromethyl-2- (Fluoromethyl) ethylene carbonate, etc. are mentioned.

여기에 개시되는 비수 전해액은, 상술한 환상 카르보네이트의 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 조합하여 포함하고 있어도 된다. 이러한 환상 카르보네이트와 상기 불소화 카르복실산에스테르와 조합하여 비수 전해액에 포함시킴으로써, 정극에 있어서의 비수 전해액의 산화 분해를 억제하면서, 높은 도전율을 갖는 비수 전해액, 나아가서는 고성능의 비수 전해액 이차 전지를 실현할 수 있다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here may contain individually 1 type of cyclic carbonate mentioned above, and may contain it in combination of 2 or more type. By combining with such a cyclic carbonate and the said fluorinated carboxylic acid ester in a nonaqueous electrolyte solution, the nonaqueous electrolyte solution which has high electrical conductivity, and also the high performance nonaqueous electrolyte secondary battery while suppressing the oxidative decomposition of the nonaqueous electrolyte solution in a positive electrode It can be realized.

여기에 개시되는 비수 전해액은, 첨가제로서, 하기 일반식 (C)에 의해 표현되는 화합물 C와, 하기 일반식 (D)에 의해 표현되는 화합물 D를 더 함유해도 된다. 이러한 포화 환상 카르복실산 무수물인 화합물 C와 불포화 환상 카르복실산 무수물인 화합물 D를 조합하여 비수 전해액에 함유시킴으로써, 해당 비수 전해액을 사용하여 구축된 이차 전지의 사이클 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here may further contain the compound C represented by the following general formula (C) and the compound D represented by the following general formula (D) as an additive. By combining the compound C which is such a saturated cyclic carboxylic anhydride and the compound D which is an unsaturated cyclic carboxylic anhydride, in a nonaqueous electrolyte solution, the cycle durability of the secondary battery constructed using this nonaqueous electrolyte solution can be improved significantly.

<포화 환상 카르복실산 무수물(화합물 C)><Saturated cyclic carboxylic anhydride (Compound C)>

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서 화합물 C 중의 복소환을 구성하는 R4는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기이다.R 4 constituting the heterocycle in the compound C is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms which may have a substituent.

화합물 C에 있어서, 알킬렌기는 직쇄상이어도 되고 분지상이어도 된다. 예를 들어, R4의 탄소 원자수가 2 내지 6, 예를 들어 2 내지 4, 전형적으로는 2 또는 3인 화합물 C를 바람직하게 채용할 수 있다. 탄소 원자수 2 내지 8의 직쇄상 알킬렌기로서는, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 헵타메틸렌기 등을 들 수 있고, 분지상 알킬렌기로서는, 프로필렌기, 이소피렌기, 이소부틸렌기, 2-메틸트리메틸렌기, 이소헥실렌기 등을 들 수 있다. 상기 알킬렌기는, 하나 또는 복수개의 수소 원자가, 할로겐기, 니트로기, 이소시아네이트기, 시아네이트기, 에스테르기, 케톤기, 알킬에테르기, 시아노기 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. 단, 당해 다른 치환기의 수는 1분자 중에 2개 이하가 바람직하고, 1분자 중에 하나 이하가 보다 바람직하다.In the compound C, the alkylene group may be linear or branched. For example, the number of carbon atoms of R 4 from 2 to 6, for example 2 to 4, and typically may be preferably employed a two or three compounds C. Examples of the linear alkylene group having 2 to 8 carbon atoms include ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, heptamethylene group, and the like. As the branched alkylene group, a propylene group, Isopyrene group, isobutylene group, 2-methyl trimethylene group, isohexylene group, etc. are mentioned. The alkylene group may be substituted with one or a plurality of hydrogen atoms with substituents such as halogen group, nitro group, isocyanate group, cyanate group, ester group, ketone group, alkyl ether group and cyano group. However, two or less are preferable in one molecule, and, as for the number of the said other substituents, one or less in one molecule is more preferable.

화합물 C의 일 적합예로서, 무수 숙신산(SA), 무수 글루타르산, 무수 시트라콘산, 무수 글루타콘산, 무수 이타콘산, 무수 디글리콜산, 1,2-시클로헥산디카르복실산 무수물, 4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 무수물, 5-노르보르넨-2,3-디카르복실산 무수물, 3-메틸-4-시클로헥센-1,2-디카르복실산 무수물, 페닐숙신산 무수물, 2-페닐글루타르산 무수물, 2,2-디메틸숙신산 무수물, 알릴숙신산 무수물, 모노플루오로숙신산 무수물, 트리플루오로메틸숙신산 무수물, 테트라플루오로숙신산 무수물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 화합물 C에 의한 사이클 내구성의 향상 등의 작용을 적합하게 발현시키는 관점에서, R4가 에틸렌기(-CH2CH2-)인 무수 숙신산이 바람직하다.As one suitable example of compound C, succinic anhydride (SA), glutaric anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, 3-methyl-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, Phenyl succinic anhydride, 2-phenyl glutaric anhydride, 2,2-dimethyl succinic anhydride, allyl succinic anhydride, monofluorosuccinic anhydride, trifluoromethyl succinic anhydride, tetrafluorosuccinic anhydride and the like. Among them, from the viewpoint of suitably expressing the action of improving the cycle durability by compound C, R 4 is an ethylene group (-CH 2 CH 2 -) is a succinic anhydride are preferred.

여기에 개시되는 비수 전해액은, 상술한 포화 환상 카르복실산 무수물인 화합물 C의 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 조합하여 포함하고 있어도 된다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here may contain individually 1 type of compound C which is the saturated cyclic carboxylic anhydride mentioned above, and may contain it in combination of 2 or more type.

<불포화 환상 카르복실산 무수물(화합물 D)>Unsaturated cyclic carboxylic anhydride (Compound D)

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서 화합물 D 중의 R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자 및 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기 또는 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 혹은, R5와 R6은 서로 결합하여 방향환 또는 지방족환을 형성하고 있어도 된다.R 5 and R 6 in the compound D are each independently selected from the group consisting of an alkyl group or an aryl group which may be substituted with a hydrogen atom, a fluorine atom and a fluorine atom. Alternatively, R 5 and R 6 may be bonded to each other to form an aromatic ring or an aliphatic ring.

상기 화합물 D에 있어서, 복소환을 구성하는 탄소 원자 상의 2개의 치환기 R5 및 R6의 적어도 한쪽, 예를 들어 양쪽은, 알킬기 또는 아릴기일 수 있다. R5 및 R6은 직쇄상이어도 되고 분지상이어도 된다. 예를 들어, R5 및 R6의 합계 탄소 원자수가 1 내지 12인 화합물 D를 바람직하게 채용할 수 있다. 또한, R5 및 R6의 합계 탄소 원자수가 1 내지 6, 전형적으로는 1 내지 4, 예를 들어 1 또는 2인 화합물 D를 채용할 수 있다. 예를 들어, R5 및 R6은, 탄소 원자수 1 내지 6, 예를 들어 1 내지 4, 전형적으로는 1 또는 2의 알킬기일 수 있다. 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 3-메틸부틸기, 1-메틸-2-메틸프로필기, 2,2-디메틸프로필기, 헥실기 등이 예시된다. 또한, 이들 알킬쇄 골격의 수소 원자의 1 또는 2개 이상이 불소 원자로 치환된 구조의 기, 즉 탄소 원자수 1 내지 6의 불소화 알킬기여도 된다. 불소화 알킬기를 채용하는 경우, 불소 원자의 수는 알킬쇄 골격 중에 하나 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 12로 하는 것이 적당하고, 1 내지 7, 예를 들어 1 내지 5, 전형적으로는 1 내지 3으로 해도 된다.In the compound D, at least one of, for example, both of the two substituents R 5 and R 6 on the carbon atom constituting the heterocycle may be an alkyl group or an aryl group. R <5> and R <6> may be linear or branched form. For example, the compound D whose total carbon atom number of R <5> and R <6> is 1-12 can be employ | adopted preferably. It is also possible to employ compounds D in which the total carbon atoms of R 5 and R 6 are 1 to 6, typically 1 to 4, for example 1 or 2. For example, R 5 and R 6 may be alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, for example 1 to 4, typically 1 or 2 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group and 1-methyl A butyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methyl-2-methylpropyl group, 2, 2- dimethylpropyl group, hexyl group, etc. are illustrated. Moreover, the group of the structure by which one or two or more hydrogen atoms of these alkyl chain skeletons were substituted by the fluorine atom, ie, the C1-C6 fluorinated alkyl group, may be sufficient. In the case of employing a fluorinated alkyl group, the number of fluorine atoms is not particularly limited as long as it is at least one in the alkyl chain skeleton, but is preferably 1 to 12, preferably 1 to 7, for example, 1 to 5, typically 1 to 3 You may make it.

화합물 D의 일 적합예로서, R5 및 R6 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 불소 원자인 구조: R5 및 R6 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R5 및 R6 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R5 및 R6의 양쪽이 수소 원자인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 D의 구체예로서, 무수 말레산(MA: 말레산 무수물), 메틸말레산 무수물(시트라콘산 무수물), 2,3-디메틸말레산 무수물, 에틸말레산 무수물, 플루오로메틸말레산 무수물, 트리플루오로메틸말레산 무수물, 플루오로말레산 무수물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 화합물 D에 의한 사이클 내구성의 향상 등의 작용을 적합하게 발현시키는 관점에서, 무수 말레산이 바람직하다.As one suitable example of compound D, one of R 5 and R 6 is a hydrogen atom, the other is a fluorine atom: one of R 5 and R 6 is a hydrogen atom, and the other is an alkyl group having 4 or less carbon atoms Examples of the phosphorus structure, one of R 5 and R 6 are hydrogen atoms, the other is a fluorinated alkyl group having 4 or less carbon atoms, a structure in which both R 5 and R 6 are hydrogen atoms, and the like. As an embodiment of such a compound D, maleic anhydride (MA: maleic anhydride), methyl maleic anhydride (citraconic anhydride), 2,3-dimethylmaleic anhydride, ethyl maleic anhydride, fluoromethyl maleic anhydride , Trifluoromethyl maleic anhydride, fluoromaleic anhydride and the like. Among them, maleic anhydride is preferable from the viewpoint of suitably expressing the action such as improvement in cycle durability by the compound D.

화합물 D의 다른 예로서, R5 및 R6 중 한쪽이 불소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R5 및 R6 중 한쪽이 불소 원자이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R5 및 R6의 양쪽이 불소 원자인 구조, R5 및 R6 중 한쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기이며, 다른 쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조, R5 및 R6의 양쪽이 탄소 원자수 4 이하의 알킬기인 구조, R5 및 R6의 양쪽이 탄소 원자수 4 이하의 불소화 알킬기인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 D의 구체예로서, 디플루오로말레산 무수물, 2-플루오로-3-메틸말레산 무수물 등을 들 수 있다.As another example of the compound D, a structure in which one of R 5 and R 6 is a fluorine atom, the other is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, one of R 5 and R 6 is a fluorine atom, and the other is a carbon atom number A structure of 4 or less fluorinated alkyl groups, a structure in which both R 5 and R 6 are fluorine atoms, one of R 5 and R 6 is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, and the other is a fluorinated alkyl group having 4 or less carbon atoms structure, R 5 and R 6 are both an alkyl group in the number of 4 or less carbon atom structure, R is a fluorinated alkyl group of the structure or the like 5 and R 6 are both of the number of carbon atoms of 4 or less is illustrated in. As a specific example of such a compound D, difluoro maleic anhydride, 2-fluoro-3- methyl maleic anhydride, etc. are mentioned.

화합물 D의 다른 예로서, R5 및 R6 중 한쪽이 수소 원자이며, 다른 쪽이 아릴기인 구조, R5 및 R6 중 한쪽이 불소 원자이며, 다른 쪽이 아릴기인 구조, R5 및 R6 중 한쪽이 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 알킬기이며, 다른 쪽이 아릴기인 구조, R5 및 R6의 양쪽이 아릴기인 구조 등이 예시된다. 그러한 화합물 D의 구체예로서, 페닐말레산 무수물, 2,3-디페닐말레산 무수물 등을 들 수 있다.As another example of the compound D, a structure in which one of R 5 and R 6 is a hydrogen atom, the other is an aryl group, one of R 5 and R 6 is a fluorine atom, and the other is an aryl group, R 5 and R 6 One of these is an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, the other is a structure which is an aryl group, the structure whose both of R <5> and R <6> are an aryl group, etc. are illustrated. As a specific example of such a compound D, phenyl maleic anhydride, 2, 3- diphenyl maleic anhydride, etc. are mentioned.

상기 화합물 D에 있어서, 복소환을 구성하는 탄소 원자 상의 2개의 치환기 R5와 R6은 서로 결합하여 방향환 또는 지방족환을 형성하고 있어도 된다. 그러한 화합물 D의 구체예로서, 1-시클로헥센-1,2-디카르복실산 무수물, 1-시클로펜텐-1,2-디카르복실산 무수물, 무수 프탈산, 1,2-나프탈산 무수물, 테트라플루오로프탈산 무수물 등을 들 수 있다.In the compound D, two substituents R 5 and R 6 on the carbon atom constituting the heterocycle may be bonded to each other to form an aromatic ring or an aliphatic ring. As a specific example of such a compound D, 1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1-cyclopentene-1,2-dicarboxylic anhydride, phthalic anhydride, 1,2-naphthalic anhydride, tetra Fluorophthalic anhydride, and the like.

여기에 개시되는 비수 전해액은, 상술한 화합물 D의 1종을 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 조합하여 포함하고 있어도 된다. 이러한 화합물 D와 전술한 화합물 C를 조합하여 비수 전해액에 포함시킴으로써, 해당 비수 전해액을 사용하여 구축된 이차 전지의 사이클 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 효과가 얻어지는 이유로서는, 특별히 한정적으로 해석되는 것은 아니지만, 예를 들어 이하와 같이 생각된다. 즉, 상기 불소화 카르복실산에스테르 및 환상 카르보네이트를 함유하는 비수 전해액은, 이온 전도성이 우수한 한편, 내환원성은 저하 경향이 되기 때문에, 충방전을 반복하는 동안에 부극에서 비수 전해액의 분해 반응이 일어나, 사이클 내구성이 저하되는 경우가 있을 수 있다. 이에 반하여, 상기 화합물 C와 화합물 D를 포함하는 비수 전해액은, 초기 충전 시에, 부극 표면에 화합물 C 및 화합물 D 유래의 성분을 포함한 양질의 피막이 형성된다. 이러한 피막에 의해 부극에서의 상기 분해 반응이 억제될 수 있다. 이것이 사이클 내구성의 향상에 기여하고 있다고 생각된다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here may be included individually by 1 type of the compound D mentioned above, and may be included in combination of 2 or more type. By combining the compound D and the compound C described above in the nonaqueous electrolyte, the cycle durability of the secondary battery constructed using the nonaqueous electrolyte can be greatly improved. The reason why such an effect is obtained is not particularly limited, but is considered as follows, for example. That is, since the non-aqueous electrolyte solution containing the fluorinated carboxylic acid ester and the cyclic carbonate has excellent ion conductivity and tends to be reduced in resistance, the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte solution occurs at the negative electrode during charge and discharge. In some cases, cycle durability may be lowered. On the contrary, in the nonaqueous electrolyte solution containing the compound C and the compound D, a high-quality film containing a component derived from the compound C and the compound D is formed on the negative electrode surface at the time of initial charge. By such a coating, the decomposition reaction at the negative electrode can be suppressed. It is thought that this contributes to the improvement of cycle durability.

상기 화합물 C의 함유량은, 상기 비수 전해액의 전체 질량에 대하여, 예를 들어 0.005질량% 이상으로 하는 것이 적당하다. 상기 화합물 C의 함유량은, 사이클 내구성 향상 등의 관점에서, 바람직하게는 0.01질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5질량% 이상이다. 상기 화합물 C의 함유량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 용해성 등의 관점에서는, 통상은 10질량% 이하로 하는 것이 적당하고, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 2질량% 이하이다. 여기서 개시되는 기술은, 예를 들어 상기 화합물 C의 함유량이 0.005질량% 이상 10질량% 이하, 전형적으로는 0.5질량% 이상 2질량% 이하인 형태로 바람직하게 실시될 수 있다.It is suitable that content of the said compound C shall be 0.005 mass% or more with respect to the total mass of the said nonaqueous electrolyte, for example. Content of the said compound C is from a viewpoint of cycle durability improvement etc., Preferably it is 0.01 mass% or more, More preferably, it is 0.05 mass% or more, More preferably, it is 0.1 mass% or more, Especially preferably, it is 0.5 mass% or more. . Although the upper limit of content of the said compound C is not specifically limited, From a viewpoint of solubility, etc., it is usually suitable to be 10 mass% or less normally, Preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 3 mass% or less, More preferably, it is Preferably it is 2 mass% or less. The technique disclosed here can be preferably implemented in the form of content of the said compound C, for example 0.005 mass% or more and 10 mass% or less, typically 0.5 mass% or more and 2 mass% or less.

상기 화합물 D의 함유량은, 상기 비수 전해액의 전체 질량에 대하여, 예를 들어 0.005질량% 이상으로 하는 것이 적당하다. 상기 화합물 D의 함유량은, 사이클 내구성 향상 등의 관점에서, 바람직하게는 0.01질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이상, 특히 바람직하게는 0.5질량% 이상이다. 상기 화합물 D의 함유량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 용해성 등의 관점에서는, 통상은 10질량% 이하로 하는 것이 적당하고, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 2질량% 이하, 특히 바람직하게는 1질량% 이하이다. 여기서 개시되는 기술은, 예를 들어 상기 화합물 D의 함유량이 0.005질량% 이상 10질량% 이하, 전형적으로는 0.5질량% 이상 2질량% 이하인 형태로 바람직하게 실시될 수 있다.It is suitable that content of the said compound D shall be 0.005 mass% or more with respect to the total mass of the said nonaqueous electrolyte, for example. Content of the said compound D is from a viewpoint of cycle durability improvement etc., Preferably it is 0.01 mass% or more, More preferably, it is 0.05 mass% or more, More preferably, it is 0.1 mass% or more, Especially preferably, it is 0.5 mass% or more. . Although the upper limit of content of the said compound D is not specifically limited, Usually, from a viewpoint of solubility, etc., it is suitable to usually be 10 mass% or less, Preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 3 mass% or less, More preferably, it is Preferably it is 2 mass% or less, Especially preferably, it is 1 mass% or less. The technique disclosed here can be preferably implemented in a form in which the content of the compound D is, for example, 0.005% by mass or more and 10% by mass or less, typically 0.5% by mass or more and 2% by mass or less.

비수 전해액에 있어서의 화합물 C와 화합물 D의 혼합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 화합물 C에 대한 화합물 D의 함유량의 비(화합물 D/화합물 C)는, 대략 5 이하로 하는 것이 적당하고, 바람직하게는 4 이하이고, 보다 바람직하게는 3.5 이하이고, 더욱 바람직하게는 3 이하이고, 특히 바람직하게는 2 이하이다. 또한, 상기 함유량비는, 대략 0.1 이상으로 하는 것이 적당하고, 바람직하게는 0.2 이상이며, 보다 바람직하게는 0.3 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.4 이상이며, 특히 바람직하게는 0.5 이상이다.Although the mixing ratio of the compound C and the compound D in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, the ratio (compound D / compound C) of the content of the compound D to the compound C is preferably about 5 or less, preferably Is 4 or less, More preferably, it is 3.5 or less, More preferably, it is 3 or less, Especially preferably, it is 2 or less. Moreover, it is suitable to make the said content ratio into about 0.1 or more, Preferably it is 0.2 or more, More preferably, it is 0.3 or more, More preferably, it is 0.4 or more, Especially preferably, it is 0.5 or more.

여기에 개시되는 비수 전해액은, 화합물 C 및 화합물 D 이외의 피막 형성제(제3 피막 형성제)를 함유해도 된다. 그러한 제3 피막 형성제의 예로서, 리튬디플루오로옥살라토보레이트(LiDFOB), 리튬비스(옥살라토)보레이트(LiBOB), 비닐렌카르보네이트(VC), 모노플루오로에틸렌카르보네이트(MFEC), 1,3-프로판술톤(PS)을 들 수 있다. 그 중에서도, LiDFOB 및 LiBOB가 바람직하다. 상기 제3 피막 형성제의 양은, 비수 전해액에 포함되는 피막 형성제의 전체 질량 중 예를 들어 50질량% 이하, 예를 들어 1질량% 내지 50질량%로 하는 것이 적당하고, 바람직하게는 35질량% 이하, 예를 들어 10질량% 내지 35질량%이다.The nonaqueous electrolyte solution disclosed here may contain film forming agents (third film forming agents) other than the compound C and the compound D. Examples of such third film formers include lithium difluorooxalatoborate (LiDFOB), lithium bis (oxalato) borate (LiBOB), vinylene carbonate (VC), monofluoroethylene carbonate (MFEC) and 1, 3- propane sultone (PS) are mentioned. Especially, LiDFOB and LiBOB are preferable. It is suitable that the quantity of the said 3rd film forming agent is 50 mass% or less, for example, 1 mass%-50 mass% in the total mass of the film forming agent contained in a nonaqueous electrolyte, Preferably it is 35 mass % Or less, for example, 10 mass%-35 mass%.

이상과 같이, 여기에 개시되는 비수 전해액은, 상기한 바와 같이 내산화성이 우수하고, 게다가 높은 도전율을 갖는 것인 점에서, 다양한 형태의 리튬 이온 이차 전지의 구성 요소로서 바람직하게 이용될 수 있다. 여기서 개시되는 상기 불소화 카르복실산에스테르 및 환상 카르보네이트를 전해액의 비수용매로서 사용하는 것 이외는, 종래와 마찬가지의 프로세스를 채용하여 리튬 이온 이차 전지를 구축할 수 있다. 특별히 한정하는 것을 의도한 것은 아니지만, 본 실시 형태에 관한 비수 전해액을 구비한 이차 전지의 개략 구성으로서, 도 1에 모식적으로 도시하는 리튬 이온 이차 전지를 예로서 설명하지만, 본 발명의 적용 대상을 한정하는 의도는 아니다.As described above, the nonaqueous electrolyte disclosed herein can be suitably used as a component of various types of lithium ion secondary batteries in view of excellent oxidation resistance and high conductivity as described above. Except for using the fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate disclosed here as a non-aqueous solvent of electrolyte solution, the process similar to a conventional can be employ | adopted and a lithium ion secondary battery can be constructed. Although it is not intended to be specifically limited, although the lithium ion secondary battery shown typically in FIG. 1 is demonstrated as an example as a schematic structure of the secondary battery provided with the nonaqueous electrolyte solution which concerns on this embodiment, the application target of this invention is described. It is not intended to be limiting.

도 1에 도시하는 리튬 이온 이차 전지(100)는, 정극 시트(10)와 부극 시트(20)가 세퍼레이터 시트(40)를 개재시켜 편평하게 권회된 형태의 권회 전극체(80)가, 도시하지 않은 비수 전해액과 함께 편평한 상자형 형상의 전지 케이스(50) 내에 수용된 구성을 갖는다.In the lithium ion secondary battery 100 shown in FIG. 1, the wound electrode body 80 of the form in which the positive electrode sheet 10 and the negative electrode sheet 20 are wound flat through the separator sheet 40 is not shown. Together with the nonaqueous electrolyte solution, the battery case 50 is housed in a flat box-shaped battery case 50.

전지 케이스(50)는, 상단이 개방된 편평한 직육면체 형상(상자형)의 전지 케이스 본체(52)와, 그 개구부를 막는 덮개(54)를 구비하고 있다. 전지 케이스(50)의 재질로서는, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 비교적 경량의 금속을 바람직하게 채용할 수 있다. 전지 케이스(50)의 상면(덮개(54))에는, 권회 전극체(80)의 정극과 전기적으로 접속하는 외부 접속용의 정극 단자(70) 및 권회 전극체(80)의 부극과 전기적으로 접속하는 부극 단자(72)가 설치되어 있다. 덮개(54)에는 또한, 종래의 리튬 이온 이차 전지의 전지 케이스와 마찬가지로, 전지 케이스(50)의 내부에서 발생한 가스를 케이스(50)의 외부로 배출하기 위한 안전 밸브(55)가 구비되어 있다.The battery case 50 includes a flat rectangular parallelepiped (box-shaped) battery case body 52 with an open top, and a lid 54 covering the opening. As a material of the battery case 50, a relatively light metal such as aluminum or an aluminum alloy can be preferably used. The upper surface (cover 54) of the battery case 50 is electrically connected to the negative electrode of the positive electrode terminal 70 and the wound electrode body 80 for external connection, which are electrically connected to the positive electrode of the wound electrode body 80. The negative electrode terminal 72 is provided. The lid 54 is further provided with a safety valve 55 for discharging gas generated inside the battery case 50 to the outside of the case 50, similarly to a battery case of a conventional lithium ion secondary battery.

전지 케이스(50)의 내부에는, 편평 형상의 권회 전극체(80)가 전술한 비수 전해액(도시하지 않음)과 함께 수용되어 있다. 권회 전극체(80)는, 긴 시트상의 정극(정극 시트)(10)과, 긴 시트상의 부극(부극 시트)(20)을 구비하고 있다.Inside the battery case 50, a flat wound electrode body 80 is housed together with the nonaqueous electrolyte (not shown) described above. The wound electrode body 80 includes a long sheet positive electrode (positive electrode sheet) 10 and a long sheet negative electrode (negative electrode sheet) 20.

<정극><Positive electrode>

정극 시트(10)는, 긴 형상의 정극 집전체와, 그의 적어도 한쪽의 표면, 전형적으로는 양면에 긴 쪽 방향을 따라 형성된 정극 활물질층(14)을 구비하고 있다. 이러한 정극 시트(10)는, 예를 들어 정극 활물질층의 형성 성분을 N-메틸-2-피롤리돈 등의 적당한 용매에 분산시켜 이루어지는 조성물을 정극 집전체의 표면에 부여하고, 건조시킴으로써 제작할 수 있다. 상기 정극 활물질층의 형성 성분은, 정극 활물질과 필요에 따라 사용되는 도전재나 바인더(결착제) 등을 포함할 수 있다. 또한, 정극 집전체로서는, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 스테인리스강 등의 도전성이 양호한 금속을 포함하는 도전성 부재를 적합하게 채용할 수 있다.The positive electrode sheet 10 includes an elongated positive electrode current collector, and a positive electrode active material layer 14 formed along at least one surface thereof, typically on both sides thereof, along a long direction. Such a positive electrode sheet 10 can be produced by, for example, applying a composition formed by dispersing a forming component of the positive electrode active material layer in a suitable solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to the surface of the positive electrode current collector and drying it. have. The formation component of the said positive electrode active material layer can contain a positive electrode active material, a electrically conductive material used as needed, a binder (binder), etc. Moreover, as a positive electrode electrical power collector, the electroconductive member containing the metal with favorable electroconductivity, such as aluminum, nickel, titanium, stainless steel, can be employ | adopted suitably.

여기에 개시되는 리튬 이온 이차 전지의 정극은, SOC(State Of Charge) 0% 내지 100%의 범위에 있어서의 작동 상한 전위가 금속 리튬 기준으로 4.3V 이상, 바람직하게는 4.35V 이상, 보다 바람직하게는 4.6V, 나아가 4.9V 이상인 것이 바람직하다. 일반적으로 SOC 0% 내지 100% 사이에서 작동 전위가 가장 높아지는 것은 SOC 100%일 때이기 때문에, 통상은 SOC 100%, 즉 만충전 상태에 있어서의 정극의 작동 전위를 통하여, 정극의 작동 상한 전위를 파악할 수 있다. 또한, 여기에 개시되는 기술은, 전형적으로는 SOC 0% 내지 100%의 범위에 있어서의 정극의 작동 상한 전위가 금속 리튬 기준으로 4.3V 이상 5.5V 이하, 예를 들어 4.9V 이상 5.2V 이하의 리튬 이온 이차 전지에 바람직하게 적용될 수 있다.As for the positive electrode of the lithium ion secondary battery disclosed here, the upper limit operating potential in the range of 0%-100% of SOC (state of charge) is 4.3V or more, Preferably it is 4.35V or more, More preferably, based on metal lithium. Is 4.6 V, more preferably 4.9 V or more. In general, the highest operating potential is between SOC 0% and 100% when the SOC is 100%. Therefore, the upper limit of the operating potential of the positive electrode is normally determined through the operating potential of the positive electrode in SOC 100%, that is, a full charge state. I can figure it out. In addition, in the technique disclosed herein, the operating upper limit potential of the positive electrode in the range of 0% to 100% of SOC is typically 4.3 V or more and 5.5 V or less, for example, 4.9 V or more and 5.2 V or less, based on metal lithium. It can be preferably applied to a lithium ion secondary battery.

이러한 작동 상한 전위를 나타내는 정극은, SOC가 0% 내지 100%의 범위에 있어서의 작동 전위의 최곳값이 4.3V(대 Li/Li+) 이상인 정극 활물질을 사용함으로써 적합하게 실현할 수 있다. 그 중에서도, SOC 100%에 있어서의 작동 전위가 금속 리튬 기준으로 4.3V를 초과하고, 바람직하게는 4.5V 이상, 보다 바람직하게는 4.6V 이상, 나아가 4.9V 이상의 정극 활물질의 사용이 바람직하다. 상기 작동 전위를 갖는 정극 활물질을 사용함으로써, 더 높은 에너지 밀도가 실현될 수 있다. 또한, 이러한 고전위의 정극에 있어서도, 상기 디플루오로아세트산메틸 및 환상 카르보네이트를 비수 전해액에 사용함으로써 정극과의 부반응을 적합하게 억제할 수 있다.The positive electrode showing such an operation upper limit potential can be suitably realized by using a positive electrode active material having a maximum value of the operating potential in the range of 0% to 100% SOC of 4.3 V (vs. Li / Li + ) or more. Especially, the operating potential in SOC 100% exceeds 4.3V on a metallic lithium basis, Preferably it is 4.5V or more, More preferably, it is 4.6V or more, Furthermore, use of the positive electrode active material of 4.9V or more is preferable. By using the positive electrode active material having the above operating potential, higher energy density can be realized. Moreover, also in such a high potential positive electrode, side reaction with a positive electrode can be suppressed suitably by using the said difluoro acetate and cyclic carbonate for a nonaqueous electrolyte solution.

여기서, 정극 활물질의 작동 전위는, 예를 들어 이하와 같이 측정할 수 있다. 즉, 우선, 측정 대상으로서의 정극 활물질을 포함하는 정극을 작용극(WE)으로서, 이러한 작용극과, 대향 전극(CE) 및 참조극(RE)으로서의 금속 리튬과, 비수 전해액을 사용하여 3극식 셀을 구축한다. 이어서, 이 셀의 SOC를, 당해 셀의 이론 용량에 기초하여 0 내지 100%까지 5% 간격으로 조정한다. 이러한 SOC의 조정은, 예를 들어 일반적인 충방전 장치나 포텐쇼스탯 등을 사용하여, WE-CE 사이에서 정전류 충전함으로써 행할 수 있다. 그리고, 각 SOC 상태로 조정한 셀을 1시간 방치한 후, WE-RE 사이의 전위를 측정하여, 당해 전위를 그 SOC 상태에 있어서의 정극 활물질의 작동 전위(대 Li/Li+)로 한다.Here, the operating potential of a positive electrode active material can be measured as follows, for example. That is, first, the positive electrode containing the positive electrode active material as a measurement object is used as the working electrode WE, such a working electrode, metal lithium as the counter electrode CE and the reference electrode RE, and a non-aqueous electrolyte solution. Build it. Next, the SOC of this cell is adjusted at 5% intervals from 0 to 100% based on the theoretical capacity of the cell. Such SOC can be adjusted by, for example, constant current charging between WE-CE using a general charging / discharging device, a potentiometer, or the like. After leaving the cell adjusted to each SOC state for 1 hour, the potential between WE-RE is measured to set the potential to the operating potential (vs. Li / Li + ) of the positive electrode active material in the SOC state.

이러한 고전위를 적합하게 실현할 수 있는 정극 활물질의 일례로서는, 스피넬 구조의 리튬망간 복합 산화물을 들 수 있다. 그 중에서도 바람직한 일 형태로서, Li와 Ni와 Mn을 구성 금속 원소로 하는 스피넬 구조의 리튬니켈망간 복합 산화물을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 이하의 일반식 (I): Lix(NiyMn2-y-zMe1 z)O4+α (I)로 표현되는 스피넬 구조의 리튬니켈망간 복합 산화물이 예시된다. 여기서, Me1은, Ni, Mn 이외의 임의의 전이 금속 원소 또는 전형 금속 원소일 수 있는데, 예를 들어 Fe, Ti, Co, Cu, Cr, Zn 및 Al로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이다. 혹은, B, Si 및 Ge로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 반금속 원소나 비금속 원소여도 된다. 또한, x는 0.8≤x≤1.2이며, y는 0<y이며, z는 0≤z이며, y+z<2, 전형적으로는 y+z≤1이며; α는 -0.2≤α≤0.2이고 전하 중성 조건을 만족하도록 정해지는 값이다. 바람직한 일 형태에서는, y는 0.2≤y≤1.0이며, 보다 바람직하게는 0.4≤y≤0.6, 예를 들어 0.45≤y≤0.55이며; z는 0≤z<1.0이며, 예를 들어 0≤z≤0.3이다. 상기 일반식으로 표현되는 리튬니켈망간 복합 산화물의 구체예로서는, LiNi0.5Mn1.5O4 등을 들 수 있다. 이러한 스피넬 구조의 리튬니켈망간 복합 산화물은 전지의 고에너지 밀도화에 기여할 수 있다. 또한, 화합물(산화물)이 스피넬 구조를 갖고 있는지 여부에 대해서는, 예를 들어 X선 구조 해석, 바람직하게는 단결정 X선 구조 해석에 의해 판별할 수 있다. 구체적으로는, CuKα선을 사용한 X선 회절 측정에 의해 판별할 수 있다.As an example of the positive electrode active material which can realize such a high potential suitably, the lithium manganese complex oxide of a spinel structure is mentioned. Among them, as a preferable embodiment, a lithium nickel manganese composite oxide having a spinel structure containing Li, Ni, and Mn as constituent metal elements can be mentioned. More specifically, the general formula (I) below: a lithium-nickel-manganese composite oxide of a spinel structure represented by Li x (Ni y Mn 2- yz Me 1 z) O 4 + α (I) can be given. Here, Me 1 may be any transition metal element or typical metal element other than Ni, Mn, for example, is one or two or more selected from Fe, Ti, Co, Cu, Cr, Zn and Al. . Alternatively, one or two or more semimetal elements or nonmetal elements selected from B, Si, and Ge may be used. Further, x is 0.8 ≦ x ≦ 1.2, y is 0 <y, z is 0 ≦ z, y + z <2, typically y + z ≦ 1; α is -0.2 ≦ α ≦ 0.2 and is a value determined to satisfy the charge neutral condition. In a preferable embodiment, y is 0.2 ≦ y ≦ 1.0, more preferably 0.4 ≦ y ≦ 0.6, for example 0.45 ≦ y ≦ 0.55; z is 0≤z <1.0, for example, 0≤z≤0.3. LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 etc. are mentioned as an example of the lithium nickel manganese complex oxide represented by the said general formula. The spinel structure lithium nickel manganese composite oxide may contribute to the high energy density of the battery. In addition, whether or not a compound (oxide) has a spinel structure can be determined, for example, by X-ray structural analysis, preferably by single crystal X-ray structural analysis. Specifically, it can discriminate by X-ray diffraction measurement using CuKα ray.

여기서 개시되는 정극 활물질의 다른 예로서, 일반식 LiMe2O2로 표현되는, 전형적으로는 층상 구조의 리튬 전이 금속 복합 산화물을 들 수 있다. 여기서, Me2는 Ni, Co, Mn 등의 전이 금속 원소의 적어도 1종을 포함하고, 다른 금속 원소 또는 비금속 원소를 더 포함할 수 있다. 이러한 층상 구조 리튬 전이 금속 복합 산화물은 전지의 고용량화에 기여할 수 있다.As another example of the positive electrode active materials disclosed herein, represented by the general formula LiMe 2 O 2, and typically it includes lithium-transition metal composite oxide of a layered structure. Here, Me 2 contains at least 1 type of transition metal elements, such as Ni, Co, Mn, and can further contain other metal elements or nonmetal elements. Such a layered lithium transition metal composite oxide may contribute to high capacity of the battery.

여기서 개시되는 정극 활물질의 다른 예로서, 일반식: LiMe3PO4;로 표현되는 올리빈형 구조의 인산염 등의 리튬 전이 금속 화합물을 들 수 있다. 여기서, Me3은, Mn, Fe, Co 등의 전이 금속 원소의 적어도 1종을 포함하고, 다른 금속 원소 또는 비금속 원소를 더 포함할 수 있다. 구체예로서는, LiMnPO4, LiFePO4, LiCoPO4 등을 들 수 있다.As another example of the positive electrode active material disclosed here, lithium transition metal compounds, such as phosphate of an olivine type structure represented by general formula: LiMe 3 PO 4 ; Here, Me 3 contains at least 1 sort (s) of transition metal elements, such as Mn, Fe, Co, and can further contain another metal element or a nonmetal element. Specific examples include LiMnPO 4 , LiFePO 4 , LiCoPO 4 , and the like.

여기서 개시되는 정극 활물질의 다른 예로서, LiMe2O2와 Li2Me4O3의 고용체를 들 수 있다. 여기서, LiMe2O2는 상기 기재된 일반식으로 표현되는 조성을 나타낸다. 또한, Li2Me4O3의 Me4는 Mn, Fe, Co 등의 전이 금속 원소의 적어도 1종을 포함하고, 다른 금속 원소 또는 비금속 원소를 더 포함할 수 있다. 구체예로서는, Li2MnO3 등을 들 수 있다. 상기 고용체의 구체예로서는, 0.5LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2-0.5Li2MnO3으로 표현되는 고용체를 들 수 있다.Other examples of the positive electrode active material disclosed herein include a solid solution of LiMe 2 O 2 and Li 2 Me 4 O 3 . Here, LiMe 2 O 2 represents a composition represented by the general formula described above. In addition, Me 4 of Li 2 Me 4 O 3 may include at least one of transition metal elements such as Mn, Fe, Co, and containing other metal elements or non-metallic element further. Specific examples include Li 2 MnO 3 and the like. As a specific example of the said solid solution, the solid solution represented by 0.5LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 -0.5Li 2 MnO 3 can be mentioned.

상술한 정극 활물질은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 정극 활물질은, 상기 일반식 (I)로 표현되는 스피넬 구조의 리튬니켈망간 복합 산화물을, 사용하는 전체 정극 활물질 중 50질량% 이상, 전형적으로는 50 내지 100질량%, 예를 들어 70 내지 100질량%, 바람직하게는 80 내지 100질량%의 비율로 함유하는 것이 바람직하고, 실질적으로 스피넬 구조의 리튬니켈망간 복합 산화물만을 포함하는 정극 활물질이 보다 바람직하다.The positive electrode active material mentioned above can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Especially, a positive electrode active material is 50 mass% or more, typically 50-100 mass%, for example 70 in all the positive electrode active materials using the lithium nickel manganese complex oxide of the spinel structure represented by the said General formula (I). It is preferable to contain in a ratio of 100-100 mass%, Preferably it is 80-100 mass%, and the positive electrode active material which consists only of lithium nickel manganese complex oxide of a spinel structure is more preferable.

여기에 개시되는 기술에 있어서, 정극 활물질은 평균 입경 1㎛ 내지 20㎛, 전형적으로는 2㎛ 내지 15㎛의 입자상인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 평균 입경이란, 특별히 한정하지 않는 한, 레이저 회절·광 산란법에 기초하는 체적 기준의 입도 분포에 있어서, 입경이 작은 미립자측으로부터의 누적 빈도 50체적%에 상당하는 입경(D50: 메디안 직경)을 의미한다.In the technique disclosed herein, the positive electrode active material is preferably in the form of particles having an average particle diameter of 1 μm to 20 μm, typically 2 μm to 15 μm. In addition, in this specification, unless an average particle diameter is specifically limited, in the particle size distribution of the volume reference based on a laser diffraction light scattering method, it is the particle size equivalent to 50 volume% of cumulative frequencies from the particle side of small particle size ( D 50 : median diameter).

<그 밖의 정극 활물질층 구성 성분><Other positive electrode active material layer components>

정극 활물질층은, 정극 활물질 이외에도, 필요에 따라 도전재, 바인더(결착재) 등의 첨가재를 함유할 수 있다. 도전재로서는, 카본 분말이나 탄소 섬유 등의 도전성 분말 재료가 바람직하게 사용된다. 카본 분말로서는, 다양한 카본 블랙(CB), 예를 들어 아세틸렌 블랙(AB)이 바람직하다.The positive electrode active material layer may contain additives such as a conductive material and a binder (binder) in addition to the positive electrode active material. As the conductive material, conductive powder materials such as carbon powder and carbon fiber are preferably used. As carbon powder, various carbon black (CB), for example, acetylene black (AB) is preferable.

바인더로서는, 각종 중합체 재료를 들 수 있다. 예를 들어, 분산매가 물 또는 물을 주성분으로 하는 혼합 용매인 수계의 조성물을 사용하여 정극 활물질층을 형성하는 경우에는, 수용성 또는 수분산성의 중합체 재료를 사용할 수 있다. 수용성 또는 수분산성의 중합체 재료로서는, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 셀룰로오스계 중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소계 수지, 스티렌부타디엔 고무(SBR) 등의 고무류가 예시된다. 혹은, 분산매가 주로 유기 용매인 용제계의 조성물을 사용하여 정극 활물질층을 형성하는 경우에는, 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등의 할로겐화 비닐 수지, 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 등의 폴리알킬렌옥사이드 등의 중합체 재료를 사용할 수 있다. 이러한 바인더는, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기에서 예시한 중합체 재료는, 바인더로서 사용되는 것 외에도 증점재, 분산재 그 밖의 첨가재로서 사용될 수도 있다.Various polymer materials are mentioned as a binder. For example, when a dispersion medium forms the positive electrode active material layer using the water-based composition which is water or the mixed solvent which has water as a main component, a water-soluble or water-dispersible polymer material can be used. Examples of the water-soluble or water-dispersible polymer material include cellulose polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC), fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), and rubbers such as styrene butadiene rubber (SBR). Or when forming a positive electrode active material layer using the solvent type composition whose dispersion medium is an organic solvent mainly, vinyl halide resins, such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polyalkylene oxides, such as polyethylene oxide (PEO), etc. Polymeric materials can be used. Such a binder can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The polymer material exemplified above may be used as a thickener, dispersant or other additives in addition to being used as a binder.

정극 활물질층 전체에서 차지하는 정극 활물질의 비율은 대충 50질량% 이상, 전형적으로는 50질량% 내지 97질량%로 하는 것이 적당하고, 통상은 70질량% 내지 95질량%, 예를 들어 75질량% 내지 95질량%인 것이 바람직하다. 또한, 도전재를 사용하는 경우, 정극 활물질층 전체에서 차지하는 도전재의 비율은, 대충 2질량% 내지 20질량%로 할 수 있고, 통상은 대충 2질량% 내지 15질량%로 하는 것이 바람직하다. 또한, 바인더를 사용하는 경우, 정극 활물질층 전체에서 차지하는 바인더의 비율은, 대충 0.5질량% 내지 10질량%로 할 수 있고, 통상은 대충 1질량% 내지 5질량%로 하는 것이 바람직하다.The proportion of the positive electrode active material in the entire positive electrode active material layer is approximately 50% by mass or more, and typically 50% by mass to 97% by mass is appropriate, and usually 70% by mass to 95% by mass, for example, 75% by mass to It is preferable that it is 95 mass%. In addition, when using a electrically conductive material, the ratio of the electrically conductive material to the whole positive electrode active material layer can be roughly 2 mass%-20 mass%, It is preferable to set it as roughly 2 mass%-15 mass% normally. In addition, when using a binder, the ratio of the binder which occupies for the whole positive electrode active material layer can be roughly 0.5 mass%-10 mass%, It is preferable to set it as roughly 1 mass%-5 mass% normally.

<부극><Negative electrode>

부극 시트(20)는, 긴 형상의 부극 집전체와, 그의 적어도 한쪽의 표면에 긴 쪽 방향을 따라 형성된 부극 활물질층(24)을 구비하고 있다. 이러한 부극 시트(20)는, 예를 들어 부극 활물질층의 형성 성분을 물 등의 적당한 용매에 분산시켜 이루어지는 조성물을 부극 집전체의 표면에 부여하고, 건조시킴으로써 제작할 수 있다. 상기 부극 활물질층의 형성 성분은, 부극 활물질과 필요에 따라 사용되는 바인더 등을 포함할 수 있다. 또한, 부극 집전체로서는, 구리, 니켈, 티타늄, 스테인리스강 등의 도전성이 양호한 금속을 포함하는 도전성 재료를 적합하게 채용할 수 있다.The negative electrode sheet 20 includes an elongated negative electrode current collector and a negative electrode active material layer 24 formed along at least one surface thereof in the longitudinal direction. Such a negative electrode sheet 20 can be produced by, for example, applying a composition obtained by dispersing a forming component of the negative electrode active material layer in a suitable solvent such as water to the surface of the negative electrode current collector and drying it. The formation component of the said negative electrode active material layer can contain a negative electrode active material and the binder used as needed. As the negative electrode current collector, a conductive material containing a metal having good conductivity such as copper, nickel, titanium, or stainless steel can be suitably employed.

부극 활물질로서는, 종래부터 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 물질의 1종 또는 2종 이상을 특별히 한정없이 사용할 수 있다. 부극 활물질의 일례로서는, 예를 들어 탄소 재료를 들 수 있다. 탄소 재료의 대표예로서는, 그래파이트 카본(흑연), 아몰퍼스 카본 등을 들 수 있다. 적어도 일부에 그래파이트 구조(층상 구조)를 포함하는 입자상의 탄소 재료(카본 입자)가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도 천연 흑연을 주성분으로 하는 탄소 재료의 사용이 바람직하다. 상기 천연 흑연은 인편상의 흑연을 구형화한 것일 수 있다. 또한, 흑연의 표면에 아몰퍼스 카본이 코팅된 탄소질 분말을 사용해도 된다. 기타, 부극 활물질로서, 산화규소, 산화티타늄, 산화바나듐, 리튬티타늄 복합 산화물(Lithium Titanium Composite Oxide: LTO) 등의 금속 산화물 재료, 질화리튬, 리튬코발트 복합 질화물, 리튬니켈 복합 질화물 등의 금속 질화물 재료, 규소 재료, 주석 재료 등의 단체, 합금, 화합물, 상기 재료를 병용한 복합 재료를 사용하는 것도 가능하다. 그 중에서도, 환원 전위(대 Li/Li+)가 대충 0.5V 이하, 예를 들어 0.2V 이하, 전형적으로는 0.1V 이하의 부극 활물질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 환원 전위를 갖는 부극 활물질을 사용함으로써, 더 높은 에너지 밀도가 실현될 수 있다. 그러한 저전위가 될 수 있는 재료로서는, 천연 흑연계의 탄소 재료를 들 수 있다. 여기에 개시되는 기술에 있어서, 부극 활물질은 평균 입경 10㎛ 내지 30㎛, 전형적으로는 15㎛ 내지 25㎛인 것이 바람직하다.As the negative electrode active material, one kind or two or more kinds of substances conventionally used for lithium ion secondary batteries can be used without particular limitation. As an example of a negative electrode active material, a carbon material is mentioned, for example. Graphite carbon (graphite), amorphous carbon, etc. are mentioned as a representative example of a carbon material. A particulate carbon material (carbon particles) containing a graphite structure (layered structure) at least in part is preferably used. Especially, the use of the carbon material which has natural graphite as a main component is preferable. The natural graphite may be spherical graphite. Moreover, you may use the carbonaceous powder by which amorphous carbon was coated on the surface of graphite. In addition, as the negative electrode active material, metal oxide materials such as silicon oxide, titanium oxide, vanadium oxide, lithium titanium composite oxide (LTO), metal nitride materials such as lithium nitride, lithium cobalt composite nitride, and lithium nickel composite nitride It is also possible to use a single material such as a silicon material, a tin material, an alloy, a compound, or a composite material using the above material in combination. Among them, it is preferable to use a negative electrode active material having a reduction potential (vs. Li / Li + ) of about 0.5 V or less, for example, 0.2 V or less, typically 0.1 V or less. By using the negative electrode active material having the reduction potential, higher energy density can be realized. As a material which can become such a low potential, a natural graphite type carbon material is mentioned. In the technique disclosed herein, the negative electrode active material preferably has an average particle diameter of 10 µm to 30 µm, typically 15 µm to 25 µm.

<그 밖의 부극 활물질층 구성 성분><Other negative electrode active material layer structural components>

부극 활물질층은, 부극 활물질 이외에도, 필요에 따라 바인더(결착재), 증점제 등의 첨가재를 함유할 수 있다. 부극 활물질층에 사용되는 바인더 및 증점제로서는, 정극 활물질층에 대하여 설명한 바인더와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다.In addition to a negative electrode active material, a negative electrode active material layer can contain additives, such as a binder (binder) and a thickener, as needed. As a binder and a thickener used for a negative electrode active material layer, the thing similar to the binder demonstrated about the positive electrode active material layer can be used.

부극 활물질층 전체에서 차지하는 부극 활물질의 비율은 대충 50질량%를 초과하고, 대충 80 내지 99.5질량%, 예를 들어 90 내지 99질량%인 것이 바람직하다. 또한, 부극 활물질층 전체에서 차지하는 바인더의 비율은, 대충 0.5 내지 5질량%, 예를 들어 1 내지 2질량%인 것이 바람직하다. 또한, 부극 활물질층 전체에서 차지하는 증점제의 비율은, 대충 0.5 내지 5질량%, 예를 들어 1 내지 2질량%인 것이 바람직하다.It is preferable that the ratio of the negative electrode active material which occupies for the whole negative electrode active material layer exceeds 50 mass% roughly, and is roughly 80-99.5 mass%, for example, 90-99 mass%. Moreover, it is preferable that the ratio of the binder which occupies for the whole negative electrode active material layer is roughly 0.5-5 mass%, for example, 1-2 mass%. Moreover, it is preferable that the ratio of the thickener which occupies for the whole negative electrode active material layer is roughly 0.5-5 mass%, for example, 1-2 mass%.

정극 활물질층(14)과 부극 활물질층(24) 사이에는, 양자의 직접 접촉을 방지하는 절연층으로서 2매의 긴 시트상의 세퍼레이터(세퍼레이터 시트)(40)가 배치되어 있다. 세퍼레이터 시트(40)로서는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르, 셀룰로오스, 폴리아미드 등의 수지를 포함하는 다공질 시트, 부직포 등을 사용할 수 있다.Between the positive electrode active material layer 14 and the negative electrode active material layer 24, two long sheet-like separators (separator sheet) 40 are arrange | positioned as an insulating layer which prevents direct contact of both. As the separator sheet 40, a porous sheet containing a resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, polyamide, a nonwoven fabric, or the like can be used.

권회 전극체(80)는, 예를 들어 정극 시트(10), 세퍼레이터 시트(40), 부극 시트(20), 세퍼레이터 시트(40)의 순서대로 중첩한 적층체를 긴 쪽 방향으로 권회하고, 얻어진 권회체를 측면 방향으로부터 압박하여 찌부러지게 함으로써 편평 형상으로 성형함으로써 제작할 수 있다.The wound electrode body 80 is obtained by, for example, winding a laminate stacked in the order of the positive electrode sheet 10, the separator sheet 40, the negative electrode sheet 20, and the separator sheet 40 in the longitudinal direction. It can produce by shape | molding to a flat shape by pressing and winding up a winding object from a lateral direction.

권회 전극체(80)의 권회 축방향의 하나의 단부로부터 다른 하나의 단부를 향하는 방향으로서 규정되는 폭 방향에 있어서, 그 중앙 부분에는, 정극 집전체의 표면에 형성된 정극 활물질층(14)과 부극 집전체의 표면에 형성된 부극 활물질층(24)이 중첩되어 밀하게 적층된 권회 코어 부분이 형성되어 있다. 또한, 권회 전극체(80)의 권회 축방향의 양단부에서는, 정극 시트(10)의 정극 활물질층 비형성부 및 부극 시트(20)의 부극 활물질층 비형성부가, 각각 권회 코어 부분으로부터 외측으로 밀려 나와 있다. 그리고, 정극측 밀려 나옴 부분에는 정극 집전판이, 부극측 밀려 나옴 부분에는 부극 집전판이, 각각 부설되고, 정극 단자(70) 및 부극 단자(72)와 각각 전기적으로 접속되어 있다.In the width direction defined as the direction from the one end in the winding axial direction to the other end of the wound electrode body 80, the positive electrode active material layer 14 and the negative electrode formed on the surface of the positive electrode current collector at the center portion thereof. The negative electrode active material layer 24 formed on the surface of an electrical power collector is overlapped, and the winding core part laminated | stacked closely is formed. In addition, at both ends of the wound electrode body 80 in the winding axial direction, the positive electrode active material layer non-forming portion of the positive electrode sheet 10 and the negative electrode active material layer non-forming portion of the negative electrode sheet 20 are respectively pushed out from the wound core portion. have. And a positive electrode collector plate is provided in the positive electrode side push-out part, and a negative electrode collector plate is provided in the negative electrode side push-out part, respectively, and is electrically connected with the positive electrode terminal 70 and the negative electrode terminal 72, respectively.

<리튬 이온 이차 전지의 제조 방법><Method for producing lithium ion secondary battery>

이러한 구성의 리튬 이온 이차 전지(100)는, 전지 조립체 구축 공정과 초기 충전 공정을 거쳐 제조될 수 있다.The lithium ion secondary battery 100 having such a configuration may be manufactured through a battery assembly construction process and an initial charging process.

<전지 조립체 구축 공정>Battery Assembly Process

전지 조립체 구축 공정에서는, 정극 시트(10) 및 부극 시트(20)를 구비한 권회 전극체(80)를 비수 전해액과 함께 전지 케이스 내에 수용하고, 전지 조립체를 구축한다. 여기서, 전지 조립체란, 전지의 제조 공정에 있어서, 초기 충전 공정을 행하기 전의 형태까지 조립된 전지를 말한다. 전지 조립체는, 예를 들어 전지 케이스(50)의 개구부로부터 권회 전극체(80)를 그 내부에 수용하고, 해당 케이스(50)의 개구부에 덮개(54)를 설치한 후, 덮개(54)에 설치된 도시하지 않은 주입 구멍으로부터 비수 전해질을 주입하고, 계속하여 이러한 주입 구멍을 용접 등에 의해 밀봉함으로써 구축할 수 있다. 이 실시 형태에서는, 전지 조립체에 수용되는 비수 전해액은, 비수용매로서 상기 불소화 카르복실산에스테르와 환상 카르보네이트를 포함하고 있다. 또한, 상기 비수 전해액은, 첨가제로서 상기 화합물 C와 상기 화합물 D를 포함하고 있다.In the battery assembly construction step, the wound electrode body 80 including the positive electrode sheet 10 and the negative electrode sheet 20 is housed together with the nonaqueous electrolyte in a battery case to construct a battery assembly. Here, a battery assembly means the battery assembled to the form before performing an initial stage charging process in the battery manufacturing process. The battery assembly accommodates the wound electrode body 80 therein, for example, from the opening of the battery case 50, and installs the cover 54 in the opening of the case 50, and then attaches the cover 54 to the cover 54. The nonaqueous electrolyte can be injected from an injection hole (not shown) provided, and the injection hole can be sealed by welding or the like. In this embodiment, the nonaqueous electrolyte solution contained in a battery assembly contains the said fluorinated carboxylic acid ester and cyclic carbonate as a nonaqueous solvent. Moreover, the said nonaqueous electrolyte solution contains the said compound C and the said compound D as an additive.

<초기 충전 공정>Initial Charging Process

초기 충전 공정에서는, 상기 전지 조립체에 대하여 초기 충전을 행한다. 전형적으로는, 해당 전지 조립체의 정극(정극 단자)과 부극(부극 단자) 사이에 외부 전원을 접속하고, 소정의 전압 범위까지 충전을 행한다. 충전이란, 전형적으로는 정전류 충전을 의미한다. 이에 의해, 부극 표면에 상기 화합물 C 및 상기 화합물 D 유래의 성분을 포함한 양질의 피막이 형성된다.In the initial charging step, initial charging is performed on the battery assembly. Typically, an external power supply is connected between the positive electrode (positive electrode terminal) and the negative electrode (negative electrode terminal) of the battery assembly, and charged to a predetermined voltage range. Charging typically means constant current charging. Thereby, the high quality film | membrane containing the component derived from the said compound C and the said compound D is formed in the negative electrode surface.

초기 충전의 전압은, 예를 들어 상기 화합물 C 및 상기 화합물 D가 전기적으로 분해되도록 설정하면 된다. 일례로서, 부극 활물질이 탄소 재료인 경우, 정부극 단자 사이의 전압이 대략 3V 이상, 전형적으로는 3.5V 이상, 예를 들어 4V 내지 5V가 될 때까지 충전하면 된다. 이러한 충전은, 충전 개시부터 전지 전압이 소정의 값에 도달할 때까지 정전류 충전하는 방식(CC 충전)으로 행해도 되고, 상기 소정의 전압에 도달한 후에 정전압 충전하는 방식(CC-CV 충전)으로 행해도 된다. 또한, 정전류 충전 시의 충전 레이트는, 통상 1C 이하, 바람직하게는 0.1C 내지 0.2C로 하면 된다. 본 발명자의 지견에 의하면, 1C 이하의 저레이트로 충전하면, 상기 화합물 C 및 상기 화합물 D가 비교적 완만하게 분해된다. 그리고, 상기 화합물 C 및 상기 화합물 D의 성분을 포함한 피막이, 적합한 치밀성으로, 예를 들어 저저항이면서 또한 비수 전해액과의 반응성을 충분히 억제 가능하게 되도록 부극의 표면에 형성된다. 따라서, 본 구성의 효과를 보다 높은 레벨로 발휘할 수 있다. 또한, 충전은 1회여도 되는데, 예를 들어 방전을 사이에 두고 2회 이상 반복하여 행할 수도 있다.What is necessary is just to set the voltage of initial stage charging so that the said compound C and the said compound D may electrically decompose, for example. As an example, when the negative electrode active material is a carbon material, the voltage between the negative electrode terminals may be charged until approximately 3V or more, typically 3.5V or more, for example, 4V to 5V. Such charging may be performed by the method of constant current charging (CC charging) from the start of charging until the battery voltage reaches a predetermined value, or by the method of constant voltage charging after reaching the predetermined voltage (CC-CV charging). You may do it. In addition, the charging rate at the time of constant current charge is 1C or less normally, Preferably you may be 0.1C-0.2C. According to the findings of the present inventors, the compound C and the compound D decompose relatively slowly when charged at a low rate of 1 C or less. And the film containing the compound of the said compound C and the said compound D is formed in the surface of a negative electrode so that it may be suppressed with sufficient compactness, for example, low resistance, and reactivity with a nonaqueous electrolyte solution sufficiently. Therefore, the effect of this structure can be exhibited at a higher level. In addition, although charging may be performed once, it can also be performed repeatedly twice or more, for example, interposing a discharge.

이와 같이 하여, 본 실시 형태에 관한 리튬 이온 이차 전지(100)가 제조될 수 있다.In this manner, the lithium ion secondary battery 100 according to the present embodiment can be manufactured.

여기에 개시되는 리튬 이온 이차 전지는 각종 용도에 이용 가능하지만, 비수 전해액의 도전성이 우수한 것을 특징으로 한다. 따라서, 이러한 특징을 살려, 저저항 등의 고성능이 요구되는 용도로 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 용도로서는, 예를 들어 플러그인 하이브리드 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 차량에 탑재되는 구동용 전원을 들 수 있다. 또한, 이러한 이차 전지는, 전형적으로는 복수개를 직렬 및/또는 병렬로 접속하여 이루어지는 조전지의 형태로 사용될 수 있다.Although the lithium ion secondary battery disclosed here can be used for various uses, it is characterized by the outstanding electroconductivity of a nonaqueous electrolyte solution. Therefore, utilizing these characteristics, it can use suitably for the use which requires high performance, such as low resistance. As such a use, the drive power supply mounted in vehicles, such as a plug-in hybrid vehicle, a hybrid vehicle, an electric vehicle, is mentioned, for example. Moreover, such a secondary battery can be used in the form of an assembled battery which typically consists of connecting several in series and / or in parallel.

이하, 본 발명에 관한 몇 가지의 실시예를 설명하지만, 본 발명을 이러한 실시예에 한정하는 것을 의도한 것은 아니다.Some embodiments of the present invention are described below, but the present invention is not intended to be limited to these embodiments.

(시험예 1)(Test Example 1)

<비수 전해액><Non-aqueous electrolyte solution>

조성이나 체적비가 상이한 복수 종류의 혼합 용매(비수용매)를 준비했다. 이들의 혼합 용매에, 지지염으로서의 LiPF6을 약 1㏖/리터의 농도로 혼합하여, 예 1 내지 22의 비수 전해액을 조제했다. 각 예에 관한 비수 전해액에 대하여, 사용한 혼합 용매의 조성 및 체적비를 표 1에 정리하여 나타낸다. 여기서, 표 1 중의 MDFA는, 하기 일반식 (E)에 있어서, R7=CHF2, R8=CH3에 상당하는 디플루오로아세트산메틸이며, M2FP는 R7=CHFCH3, R8=CH3에 상당하는 화합물이며, M333TFP는 R7=CH2CF3, R8=CH3에 상당하는 화합물이며, M2333TFP는 R7=CHFCF3, R8=CH3에 상당하는 화합물이며, DMC는 R7=OCH3, R8=CH3에 상당하는 화합물이며, EMC는 R7=OCH3, R8=CH2CH3에 상당하는 화합물이며, TFEMC는 R7=OCH3, R8=OCH2CF3에 상당하는 화합물이며, DEC는 R7=OCH2CH3, R8=CH2CH3에 상당하는 화합물이다. 또한, 표 1 중의 EC는, 상기 일반식 (B)에 있어서, R2=H, R3=H에 상당하는 화합물이며, PC는 R2=CH3, R3=H에 상당하는 화합물이며, MFEC는 R2=F, R3=H에 상당하는 화합물이며, DFEC는 R2=F, R3=F에 상당하는 화합물이며, FPC는 R2=CH2F, R3=H에 상당하는 화합물이며, TFPC는 R2=CF3, R3=H에 상당하는 화합물이다.Plural kinds of mixed solvents (non-aqueous solvent) having different compositions and volume ratios were prepared. LiPF 6 as a supporting salt was mixed with these mixed solvents at a concentration of about 1 mol / liter to prepare the nonaqueous electrolyte solutions of Examples 1 to 22. About the nonaqueous electrolyte solution which concerns on each example, the composition and volume ratio of the used mixed solvent are put together in Table 1, and are shown. Here, to MDFA is, in Table 1 in the general formula (E), R 7 = CHF 2, R 8 = difluoro corresponding to CH 3 and ethyl-methyl, M 2 FP is R 7 = CHFCH 3, R 8 Is a compound equivalent to = CH 3 , M333TFP is a compound equivalent to R 7 = CH 2 CF 3 , R 8 = CH 3 , M2333TFP is a compound equivalent to R 7 = CHFCF 3 , R 8 = CH 3 , and DMC Is a compound equivalent to R 7 = OCH 3 , R 8 = CH 3 , EMC is a compound equivalent to R 7 = OCH 3 , R 8 = CH 2 CH 3 , and TFEMC is R 7 = OCH 3 , R 8 = It is a compound corresponding to OCH 2 CF 3 , and DEC is a compound corresponding to R 7 = OCH 2 CH 3 , R 8 = CH 2 CH 3 . In addition, EC in Table 1 is a compound corresponded to R < 2 > H, R < 3 > H in the said General formula (B), PC is a compound corresponded to R < 2 > CH <3> , R < 3 > H, MFEC is a compound equivalent to R 2 = F, R 3 = H, DFEC is a compound equivalent to R 2 = F, R 3 = F, and FPC is equivalent to R 2 = CH 2 F, R 3 = H TFPC is a compound corresponding to R 2 = CF 3 and R 3 = H.

Figure pat00009
Figure pat00009

<도전율의 측정><Measurement of conductivity>

또한, 각 예의 비수 전해액의 도전율을 측정했다. 도전율 측정은, 메틀러 톨레도 가부시끼가이샤제의 도전율계 세븐 멀티를 사용하여, 25℃에서 측정했다. 결과를 표 1의 해당 란에 나타낸다.Moreover, the electrical conductivity of the nonaqueous electrolyte of each case was measured. The conductivity measurement was measured at 25 ° C. using a conductivity meter Seven Multi manufactured by METTLER TOLEDO Corporation. The results are shown in the corresponding columns of Table 1.

Figure pat00010
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표 1에 나타낸 바와 같이, MDFA(디플루오로아세트산메틸)와 TFPC(환상 카르보네이트)를 사용한 예 1의 비수 전해액에 의하면, 다른 불소화 카르복실산에스테르와 TFPC를 사용한 예 2 내지 4에 비하여, 비수 전해액의 도전성을 향상시킬 수 있었다. 이러한 점에서, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르와 TFPC를 사용함으로써, 내산화성의 향상을 도모하면서 높은 도전성 향상 효과가 실현됨이 확인되었다. 또한, 예 6 내지 13을 비교하면, MDFA의 비율이 너무 많아도 너무 적어도 도전율은 저하 경향을 나타냈다. 도전율의 관점에서는, 환상 카르보네이트:MDFA의 체적비는, 50:50 내지 5:95, 바람직하게는 30:70 내지 10:90인 것이 바람직하다.As shown in Table 1, according to the nonaqueous electrolyte of Example 1 using MDFA (methyl difluoroacetate) and TFPC (cyclic carbonate), compared with Examples 2 to 4 using other fluorinated carboxylic acid esters and TFPC, The conductivity of the nonaqueous electrolyte solution could be improved. In this respect, it was confirmed that by using fluorinated carboxylic acid ester and TFPC having two fluorine atoms on the α carbon atom derived from carboxylic acid, high electrical conductivity improvement effect was realized while improving oxidation resistance. Moreover, when comparing Examples 6-13, even if there were too many ratios of MDFA, the electrical conductivity showed the tendency for at least to fall. In terms of electrical conductivity, the volume ratio of cyclic carbonate: MDFA is 50:50 to 5:95, preferably 30:70 to 10:90.

(시험예 2)(Test Example 2)

본 예에서는, 조성 및 첨가제의 첨가량이 다양한 상이한 비수 전해액을 사용하여 라미네이트 셀(리튬 이온 이차 전지)을 구축하고, 그 성능을 평가했다.In this example, a laminate cell (lithium ion secondary battery) was constructed using different nonaqueous electrolytes having various compositions and addition amounts of additives, and the performance thereof was evaluated.

<라미네이트 셀의 구축>Construction of Laminate Cell

라미네이트 셀의 정극은, 다음과 같이 하여 제작했다. 먼저, 정극 활물질로서의 층상 구조 리튬니켈코발트망간 복합 산화물(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2) 분말과, 도전재로서의 AB와, 바인더로서의 PVdF를, 정극 활물질:도전재:바인더의 질량비가 87:10:3이 되도록 NMP 중에서 혼합하여, 정극 활물질층 형성용 조성물을 조제했다. 이 정극 활물질층 형성용 조성물을 긴 시트상의 알루미늄박(정극 집전체)의 편면에 도포하고 건조함으로써, 정극 집전체의 편면에 정극 활물질층이 형성된 정극을 제작했다.The positive electrode of the laminated cell was produced as follows. First, a layered lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) powder as a positive electrode active material, AB as a conductive material, PVdF as a binder, and a positive electrode active material: conductive material: binder Was mixed in NMP such that the mass ratio was 87: 10: 3 to prepare a composition for forming a positive electrode active material layer. The positive electrode in which the positive electrode active material layer was formed in the single side | surface of a positive electrode electrical power collector was produced by apply | coating this composition for positive electrode active material layer formation to the single side | surface of an elongate sheet-like aluminum foil (positive electrode collector).

라미네이트 셀의 부극은, 다음과 같이 하여 제작했다. 먼저, 부극 활물질로서의 천연 흑연과, 바인더로서의 SBR과, 증점제로서의 CMC를, 부극 활물질:바인더:증점제의 질량비가 98:1:1이 되도록 물에 분산시켜 부극 활물질층용 조성물을 조제했다. 이 부극 활물질층용 조성물을 긴 시트상의 구리박(부극 집전체)의 편면에 도포하고 건조함으로써, 부극 집전체의 편면에 부극 활물질층이 형성된 부극을 제작했다.The negative electrode of the laminated cell was produced as follows. First, the natural graphite as a negative electrode active material, SBR as a binder, and CMC as a thickener were dispersed in water so that the mass ratio of a negative electrode active material: binder: thickener may be 98: 1: 1, and the composition for negative electrode active material layers was prepared. The negative electrode in which the negative electrode active material layer was formed in the single side | surface of a negative electrode electrical power collector was produced by apply | coating this composition for negative electrode active material layers to the single side | surface of a long sheet-like copper foil (negative electrode collector).

라미네이트 셀의 세퍼레이터로서는, 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌의 3층 구조의 미다공질 필름(PP/PE/PP 필름)의 기재를 포함하는 세퍼레이터를 준비했다.As a separator of a laminate cell, the separator containing the base material of the microporous film (PP / PE / PP film) of the three-layered structure of polypropylene / polyethylene / polypropylene was prepared.

상기에서 준비한 정극, 부극 및 세퍼레이터를 사용하여, 라미네이트 셀을 구축했다. 즉, 세퍼레이터를 사이에 개재시키고, 상기에서 제작한 정극과 부극을, 양쪽 전극의 서로의 활물질층이 대향하도록 적층하여 전극체를 제작했다. 계속하여, 전지 조립체 구축 공정으로서, 이 전극체를 소정의 비수 전해액과 함께 라미네이트제의 주머니상 전지 용기에 수용하고, 전지 조립체를 구축했다.The laminate cell was constructed using the positive electrode, negative electrode, and separator prepared above. That is, the electrode body was produced by interposing a separator between the positive electrode and negative electrode produced above so that the active material layers of both electrodes may oppose. Subsequently, as a battery assembly building process, this electrode body was accommodated in the laminated bag-shaped battery container with a predetermined nonaqueous electrolyte solution, and the battery assembly was constructed.

예 23 내지 31의 라미네이트 셀은, 비수 전해액 중의 비수용매의 조성, 첨가제의 종류나 첨가량이 상이하다. 각 예에 관한 라미네이트 셀에 대하여, 사용한 비수용매의 조성 및 첨가제의 종류, 첨가량을 표 2에 정리하여 나타낸다. 여기서, 표 2 중의 TFPC, MDFA, EC, DMC, EMC, M2FP, M333TFP, M2333TFP 및 TFEMC는, 전술한 바와 같다. 표 2 중의 SA는, 상기 일반식 (C)에 있어서, R4=CH2CH2에 상당하는 무수 숙신산이며, MA는, 상기 일반식 (D)에 있어서, R5=H, R6=H에 상당하는 무수 말레산이다.The laminate cells of Examples 23 to 31 differ in the composition of the nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolytic solution, the type of additives and the amount of addition. About the laminate cell which concerns on each example, the composition of the nonaqueous solvent used, the kind of additive, and addition amount are put together in Table 2, and are shown. Here, TFPC, MDFA, EC, DMC, EMC, M2FP, M333TFP, M2333TFP and TFEMC in Table 2 are as described above. SA in Table 2 is succinic anhydride corresponding to R 4 = CH 2 CH 2 in General Formula (C), and MA is R 5 = H, R 6 = H in General Formula (D). It is equivalent to maleic anhydride.

초기 충전 공정으로서, 상기 전지 조립체에 대하여, 25℃의 온도 하에 있어서, 0.2C의 정전류로 4.3V에 도달할 때까지 충전하고, 4.3V에 도달 후, 4.3V로 정전압이 되도록 전류를 잠시 내리면서 충전을 계속하고, 전류가 0.02C가 되었을 때에 충전을 종료하고, 만충전 상태, 즉 SOC 100%로 했다. 이와 같이 하여, 예 23 내지 31에 관한 라미네이트 셀을 구축했다.As the initial charging step, the battery assembly is charged at a temperature of 25 ° C. until it reaches 4.3V at a constant current of 0.2C, and after reaching 4.3V, the current is briefly lowered to become a constant voltage at 4.3V. Charging was continued, and when electric current reached 0.02C, charging was complete | finished and it was set to the fully charged state, ie, SOC 100%. In this way, the laminate cells according to Examples 23 to 31 were constructed.

상기 초기 충전 후, 0.2C의 정전류로 3V에 도달할 때까지 방전하고, 이때의 방전 용량을 초기 용량으로 했다. 또한, 각 예에 관한 라미네이트 셀당, 온도 25℃에서, SOC 34%의 상태로 조정했다. SOC 34%로 조정한 각 전지에 대하여, 30C의 레이트로 10초간의 방전을 행하고, 그 동안의 전압 강하를 측정했다. 측정된 전압 강하량을 방전 시의 전류값으로 나누어 내부 저항을 산출하고, 초기 저항으로 했다. 결과를 표 2의 초기 저항비의 란에 나타낸다. 여기에서는 예 28의 초기 저항을 1.00으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다.After the said initial charge, it discharged until it reached 3V by the constant current of 0.2C, and made the discharge capacity at this time an initial capacity. In addition, it adjusted to the state of SOC 34% at the temperature of 25 degreeC per lamination cell which concerns on each example. For each battery adjusted to 34% SOC, discharge was performed for 10 seconds at a rate of 30C, and the voltage drop during that time was measured. The internal resistance was computed by dividing the measured voltage drop by the electric current value at the time of discharge, and made it initial stage resistance. A result is shown in the column of the initial stage resistance ratio of Table 2. Here, it represents with the relative value when the initial resistance of Example 28 is set to 1.00.

<고온 사이클 시험><High temperature cycle test>

예 23 내지 31의 셀 각각에 대하여, 약 50℃의 항온조 중에 있어서, 2C의 정전류로 4.3V에 도달할 때까지 충전한 후, 2C의 정전류로 3V에 도달할 때까지 방전을 행하는 충방전 사이클을 200회 연속하여 반복하는 고온 사이클 시험을 행했다. 그리고, 상기 고온 사이클 시험 전에 있어서의 초기 용량과, 고온 사이클 시험 후에 있어서의 전지 용량으로부터 용량 유지율을 산출했다. 여기서, 고온 사이클 시험 후에 있어서의 전지 용량은, 전술한 초기 용량과 동일한 수순으로 측정했다. 또한, 상기 용량 유지율은, (고온 사이클 시험 후의 전지 용량/고온 사이클 시험 전의 초기 용량)×100에 의해 구했다. 결과를 표 2의 200사이클 후 용량 유지율의 란에 나타낸다. 또한, 상기 고온 사이클 시험 전에 있어서의 초기 저항과, 고온 사이클 시험 후에 있어서의 전지 저항으로부터 저항 증가율을 산출했다. 여기서, 고온 사이클 시험 후에 있어서의 전지 저항은, 전술한 초기 저항과 동일한 수순으로 측정했다. 또한, 상기 저항 증가율은, 고온 사이클 시험 후의 전지 저항/고온 사이클 시험 전의 초기 저항에 의해 구했다. 결과를 표 2의 200사이클 후 저항 증가율의 란에 나타낸다. 여기에서는 예 28의 저항 증가율을 1.00으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다.Each cell of Examples 23 to 31 was charged and discharged in a thermostatic chamber of about 50 ° C., charged until reaching 4.3 V at a constant current of 2 C, and then discharged until reaching 3 V at a constant current of 2 C. A high temperature cycle test was repeated 200 times in succession. The capacity retention rate was calculated from the initial capacity before the high temperature cycle test and the battery capacity after the high temperature cycle test. Here, the battery capacity after the high temperature cycle test was measured in the same procedure as the initial capacity described above. In addition, the said capacity retention ratio was calculated | required by (battery capacity after a high temperature cycling test / initial capacity before a high temperature cycling test) x100. The results are shown in the column of the capacity retention rate after 200 cycles in Table 2. In addition, the resistance increase rate was calculated from the initial resistance before the high temperature cycle test and the battery resistance after the high temperature cycle test. Here, the battery resistance after the high temperature cycle test was measured in the same procedure as the initial resistance described above. In addition, the said resistance increase rate was calculated | required by the initial resistance before battery resistance / high temperature cycling test after high temperature cycling test. The results are shown in the column of the resistance increase rate after 200 cycles in Table 2. Here, it represents with the relative value when the resistance increase rate of Example 28 is set to 1.00.

Figure pat00011
Figure pat00011

표 2에 나타낸 바와 같이, MDFA(디플루오로아세트산메틸)과 TFPC(환상 카르보네이트)를 병용하며, 또한 SA 및 MA를 첨가한 비수 전해액을 사용한 예 23 내지 25의 라미네이트 셀은, 고온 사이클 시험 후에 있어서도 80% 이상의 용량 유지율을 달성할 수 있었다. 또한, 저항 증가율에 대해서도 예 28과 동일 정도가 되어, 양호한 결과가 얻어졌다.As shown in Table 2, the laminate cells of Examples 23 to 25 using a non-aqueous electrolyte in which MDFA (methyl difluoroacetate) and TFPC (cyclic carbonate) were used in combination and SA and MA were added were subjected to a high temperature cycle test. Even afterwards, a capacity retention rate of 80% or more could be achieved. Moreover, about the resistance increase rate, it became about the same as Example 28, and the favorable result was obtained.

(시험예 3)(Test Example 3)

본 예에서는, 시험예 2에 있어서의 정극 활물질로서의 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 대신 스피넬 구조 리튬니켈망간 복합 산화물(LiNi0.5Mn1.5O4) 분말을 사용하며, 또한 초기 충전 공정에서의 상한 전압을 4.9V, 하한 전압을 3.5V로 변경한 것 이외는 시험예 2와 마찬가지로 하여, 예 32 내지 36의 라미네이트 셀을 구축했다. 그리고, 시험예 2와 동일한 수순으로, 초기 저항비, 200사이클 후 용량 유지율, 200사이클 후 저항 증가율을 측정했다. 또한, 본 예에서는, 고온 사이클 시험에 있어서의 상한 전압을 4.9V, 하한 전압을 3.5V로 설정했다. 각 예에 관한 라미네이트 셀당, 사용한 비수용매의 조성 및 첨가제의 종류, 첨가량, 초기 저항비, 200사이클 후 용량 유지율 및 200사이클 후 저항 증가율을 표 3에 정리하여 나타낸다. 또한, 여기에서는 초기 저항비는, 예 35의 초기 저항을 1.00으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다. 또한, 저항 증가율은, 예 35의 저항 증가율을 1.00으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다.In this example, a spinel structure lithium nickel manganese composite oxide (LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 ) powder is used instead of LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 as the positive electrode active material in Test Example 2, The laminated cells of Examples 32 to 36 were constructed in the same manner as in Test Example 2 except that the upper limit voltage was changed to 4.9 V and the lower limit voltage was 3.5 V in the charging step. In the same procedure as in Test Example 2, the initial resistance ratio, the capacity retention rate after 200 cycles, and the resistance increase rate after 200 cycles were measured. In this example, the upper limit voltage in the high temperature cycle test was set to 4.9V and the lower limit voltage to 3.5V. Table 3 shows the composition of the nonaqueous solvent used, the type of additives, the amount of addition, the initial resistance ratio, the capacity retention rate after 200 cycles, and the resistance increase rate after 200 cycles. In addition, the initial stage resistance ratio is shown by the relative value in the case where the initial stage resistance of Example 35 was set to 1.00 here. In addition, the resistance increase rate is shown by the relative value when the resistance increase rate of Example 35 is set to 1.00.

Figure pat00012
Figure pat00012

표 3에 나타낸 바와 같이, EC, DMC 및 EMC를 포함하는 비수 전해액을 사용한 예 35의 라미네이트 셀은, 고전위에서의 사용에 의해 비수 전해액이 산화 분해되었기 때문에, 고온 사이클 시험 후에 있어서의 용량 유지율이 낮아, 전지 저항도 증대 경향이었다. 이에 반하여, MDFA와 TFPC를 병용하며, 또한 SA 및 MA를 첨가한 비수 전해액을 사용한 예 32의 라미네이트 셀은, 고온 사이클 시험 후에 있어서도 80% 이상의 용량 유지율을 달성할 수 있어, 저항 증가율에 대해서도 양호한 결과가 얻어졌다.As shown in Table 3, in the laminate cell of Example 35 using the nonaqueous electrolyte containing EC, DMC, and EMC, the capacity retention rate after the high temperature cycle test was low because the nonaqueous electrolyte was oxidatively decomposed by use at a high potential. The battery resistance also tended to increase. On the other hand, the laminate cell of Example 32 which used MDFA and TFPC together, and used SA and MA addition nonaqueous electrolyte can achieve 80% or more of capacity | capacitance retention even after high-temperature cycle test, and is favorable also about resistance increase rate. Was obtained.

이상, 본 발명의 구체예를 상세하게 설명했지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 여기에 개시되는 발명에는 상술한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함될 수 있다.As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The invention disclosed herein may include various modifications and changes of the above-described specific examples.

Claims (13)

비수 전해액 이차 전지에 사용되는 비수 전해액에 있어서,
환상 카르보네이트와, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르를 포함하는, 비수용매를 포함하며,
상기 불소화 카르복실산에스테르:상기 환상 카르보네이트의 체적비는, 70:30 내지 95:5인, 비수 전해액.
Non-aqueous electrolyte A non-aqueous electrolyte used for secondary batteries,
A non-aqueous solvent comprising a cyclic carbonate and a fluorinated carboxylic acid ester having two fluorine atoms on an α carbon atom derived from a carboxylic acid,
The volume ratio of the said fluorinated carboxylic acid ester: the said cyclic carbonate is 70: 30-95: 5, The nonaqueous electrolyte solution.
제1항에 있어서, 상기 불소화 카르복실산에스테르는, 하기 일반식 A로 표현되는 제1 화합물을 포함하고,
상기 제1 화합물 중의 -R1은, -CH3, -CH2CH3, -CF2H, -CFH2, -CF3, -CH2CF3, -CH2CF2H, -CH2CFH2, -CFHCF3, -CFHCF2H, -CFHCFH2, -CF2CF3, -CF2CF2H 및 -CF2CFH2로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 제1 화합물 중의 -X는, -H, -CF2H, -CFH2 및 -CH3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 비수 전해액.
Figure pat00013
The said fluorinated carboxylic acid ester contains the 1st compound represented by following General formula A,
-R 1 in the first compound is -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CF 2 H, -CFH 2 , -CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 H, -CH 2 CFH 2 , -CFHCF 3 , -CFHCF 2 H, -CFHCFH 2 , -CF 2 CF 3 , -CF 2 CF 2 H and -CF 2 CFH 2 , wherein -X in the first compound is- A nonaqueous electrolyte solution selected from the group consisting of H, -CF 2 H, -CFH 2, and -CH 3 .
Figure pat00013
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 환상 카르보네이트는, 하기 일반식 B로 표현되는 제2 화합물을 포함하고,
상기 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 동일하거나 또는 상이한 치환기이며, 상기 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 및 불소 원자를 갖는 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 비수 전해액.
Figure pat00014
The said cyclic carbonate contains the 2nd compound represented by following General formula B, The said cyclic carbonate is a
R 2 and R 3 in the second compound are the same or different substituents, and R 2 and R 3 in the second compound are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group and an alkyl group having a fluorine atom Chosen, non-aqueous electrolyte.
Figure pat00014
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비수용매에 포함되는 첨가제를 더 포함하고, 상기 첨가제는, 하기 일반식 C로 표현되는 제3 화합물과, 하기 일반식 D로 표현되는 제4 화합물을 포함하고,
상기 제3 화합물의 R4는, 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기, 혹은 치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기이며, 상기 제4 화합물 중의 R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 불소 원자를 갖는 알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되거나, 혹은 R5와 R6이 서로 결합하여 방향환 또는 지방족환을 형성하고 있는, 비수 전해액.
Figure pat00015

Figure pat00016
The method of claim 1 or 2, further comprising an additive contained in the non-aqueous solvent, wherein the additive includes a third compound represented by the following general formula (C) and a fourth compound represented by the following general formula (D). and,
R 4 of the third compound is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms having a substituent, and R 5 and R 6 in the fourth compound are each independently, A nonaqueous electrolyte solution selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an alkyl group having a fluorine atom and an aryl group, or R 5 and R 6 are bonded to each other to form an aromatic ring or an aliphatic ring.
Figure pat00015

Figure pat00016
제2항에 있어서, 상기 불소화 카르복실산에스테르는, CHF2COOCH3, CH3CF2COOCH3, CFH2CF2COOCH3, CF2HCF2COOCH3, CHF2COOC2H5, CH3CF2COOC2H5, CFH2CF2COOC2H5, CF2HCF2COOC2H5의 어느 것을 포함하는, 비수 전해액.According to claim 2, The fluorinated carboxylic acid ester is, CHF 2 COOCH 3 , CH 3 CF 2 COOCH 3 , CFH 2 CF 2 COOCH 3 , CF 2 HCF 2 COOCH 3 , CHF 2 COOC 2 H 5 , CH 3 CF 2 COOC 2 H 5 , CFH 2 CF 2 COOC 2 H 5 , CF 2 HCF 2 COA 2 H 5 A non-aqueous electrolyte. 제5항에 있어서, 상기 불소화 카르복실산에스테르는, CHF2COOCH3을 포함하는, 비수 전해액.The method of claim 5, wherein the non-aqueous electrolytic solution of the fluorinated carboxylic acid esters, including CHF 2 COOCH 3. 제3항에 있어서, 상기 환상 카르보네이트는, 에틸렌카르보네이트, 모노플루오로에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 에틸에틸렌카르보네이트, (플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, (트리플루오로메틸)에틸렌카르보네이트, 1,2-디플루오로에틸렌카르보네이트의 어느 것을 포함하는, 비수 전해액.The cyclic carbonate is ethylene carbonate, monofluoroethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl ethylene carbonate, (fluoromethyl) ethylene carbonate, (trifluoro Non-aqueous electrolyte solution containing any of romethyl) ethylene carbonate and 1,2-difluoroethylene carbonate. 제4항에 있어서, 상기 제3 화합물은, 무수 숙신산이며, 상기 제4 화합물은 무수 말레산인, 비수 전해액.The nonaqueous electrolyte solution of Claim 4 whose said 3rd compound is succinic anhydride and the said 4th compound is maleic anhydride. 제4항에 있어서, 상기 첨가제는, 리튬디플루오로옥살라토보레이트, 리튬비스(옥살라토)보레이트의 어느 것을 포함하는, 비수 전해액.The nonaqueous electrolyte solution of Claim 4 in which the said additive contains any of lithium difluoro oxalatoborate and lithium bis (oxalato) borate. 정극과 부극과 비수 전해액을 구비하는 비수 전해액 이차 전지에 있어서,
상기 비수 전해액에 포함되는 비수용매를 포함하고, 상기 비수용매는, 환상 카르보네이트와, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르를 포함하며,
상기 불소화 카르복실산에스테르: 상기 환상 카르보네이트의 체적비는 70:30 내지 95:5인, 비수 전해액 이차 전지.
In a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and a nonaqueous electrolyte,
A nonaqueous solvent contained in the nonaqueous electrolyte, the nonaqueous solvent includes a cyclic carbonate and a fluorinated carboxylic acid ester having two fluorine atoms on an α carbon atom derived from a carboxylic acid,
The non-aqueous electrolyte secondary battery of said fluorinated carboxylic acid ester: the volume ratio of the said cyclic carbonate is 70: 30-95: 5.
제10항에 있어서, 상기 불소화 카르복실산에스테르는, 하기 일반식 A로 표현되는 제1 화합물을 포함하고,
상기 제1 화합물 중의 -R1은, -CH3, -CH2CH3, -CF2H, -CFH2, -CF3, -CH2CF3, -CH2CF2H, -CH2CFH2, -CFHCF3, -CFHCF2H, -CFHCFH2, -CF2CF3, -CF2CF2H 및 -CF2CFH2로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 제1 화합물 중의 -X는, -H, -CF2H, -CFH2 및 -CH3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 비수 전해액 이차 전지.
Figure pat00017
The said fluorinated carboxylic acid ester contains the 1st compound represented by following General formula A,
-R 1 in the first compound is -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CF 2 H, -CFH 2 , -CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 H, -CH 2 CFH 2 , -CFHCF 3 , -CFHCF 2 H, -CFHCFH 2 , -CF 2 CF 3 , -CF 2 CF 2 H and -CF 2 CFH 2 , wherein -X in the first compound is- A nonaqueous electrolyte secondary battery selected from the group consisting of H, -CF 2 H, -CFH 2, and -CH 3 .
Figure pat00017
제10항에 있어서, 상기 환상 카르보네이트는, 하기 일반식 B로 표현되는 제2 화합물을 포함하고,
상기 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 동일하거나 또는 상이한 치환기이며, 상기 제2 화합물 중의 R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기 및 불소 원자를 갖는 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 비수 전해액 이차 전지.
Figure pat00018
The said cyclic carbonate contains the 2nd compound represented by following General formula B,
R 2 and R 3 in the second compound are the same or different substituents, and R 2 and R 3 in the second compound are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group and a fluorine atom Nonaqueous electrolyte secondary battery selected.
Figure pat00018
비수 전해액 이차 전지의 제조 방법에 있어서,
전지 조립체를 구축하는 것과, 상기 전지 조립체에 대하여 초기 충전 처리를 행하는 것을 포함하고,
상기 전지 조립체는, 정극 및 부극을 비수 전해액과 함께 전지 케이스 내에 수용하여 구축되어 있고, 상기 전지 조립체에 수용되는 상기 비수 전해액은, 비수용매와 첨가제를 포함하고, 상기 비수용매는, 환상 카르보네이트와, 카르복실산 유래의 α 탄소 원자 상에 2개의 불소 원자를 갖는 불소화 카르복실산에스테르를 포함하고, 상기 첨가제는, 하기 일반식 C로 표현되는 제3 화합물과 하기 일반식 D로 표현되는 제4 화합물을 포함하고,
상기 불소화 카르복실산에스테르:상기 환상 카르보네이트의 체적비는, 70:30 내지 95:5이며,
상기 제3 화합물 중의 R4는, 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기 혹은 치환기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌기이며,
상기 제4 화합물 중의 R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 알킬기, 불소 원자를 갖는 알킬기 및 아릴기 중 어느 것, 혹은, R5와 R6이 서로 결합한 방향환 또는 지방족환을 형성하고 있는, 비수 전해액 이차 전지의 제조 방법.
Figure pat00019

Figure pat00020
In the manufacturing method of a nonaqueous electrolyte secondary battery,
Constructing a battery assembly, and performing an initial charging process on said battery assembly,
The battery assembly is constructed by accommodating a positive electrode and a negative electrode together with a nonaqueous electrolyte in a battery case, wherein the nonaqueous electrolyte contained in the battery assembly includes a nonaqueous solvent and an additive, and the nonaqueous solvent includes cyclic carbonate and And a fluorinated carboxylic acid ester having two fluorine atoms on an α carbon atom derived from a carboxylic acid, wherein the additive is a third compound represented by the following general formula (C) and a fourth compound represented by the following general formula (D). Compound,
The volume ratio of the said fluorinated carboxylic acid ester: the said cyclic carbonate is 70: 30-95: 5,
R <4> in a said 3rd compound is a C2-C8 alkylene group which has a C2-C8 alkylene group or a substituent,
R 5 and R 6 in the fourth compound are each independently any of a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group, an alkyl group having a fluorine atom and an aryl group, or an aromatic ring or aliphatic having R 5 and R 6 bonded to each other; The manufacturing method of the nonaqueous electrolyte secondary battery which forms the ring.
Figure pat00019

Figure pat00020
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